Способ функциональной подгонки резисторных сеток цифроаналоговых преобразователей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рн 993343(22) Заявлено 090481 (21) 3276163/18-21с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 30.0183. Бюллетень Мо 4Дата опубликования описания 30.01,83 1 И)М Кл з Н 01 С 17/24 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОДГОНКИ РЕЗИСТОРНЫХ СЕТОК ПИФРО-АНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Изобретение относится к контроль. но-измерительной технике и может быть использовано в технологическом процессе подгонки резисторных сеток цифро-аналоговых преобразователей.Известен способ подгонки резисторных сеток, заключающийся в том, что по известным величинам сопротивлений резисторов связи подгоняют разрядные резисторы (удалением, например, части реэистивного слоя) либо по известным величинам сопротивлений резисторов разрядной секции подгоняют ,резисторы связи, а оценку результата подгонки производят путем контроля коэффициента деления каждого разряда 11,Недостатком указанного способа является необходимость напыления час. ти резисторов резисторной сетки с определенной степенью точности, при этом возникает необходимость иметь у реэисторной сетки дополнительные технологические выводы каждого резистора связи для установления номиналов соответствующих резисторов сетки .путеМ дополнительных. замеров.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ функ циональной подгонки резисторных се"ток, основанный иа принципе периодического замещения путем формирования переменного сигнала разбаланса,соответствующего разности сравниваемых сопротивлений, либо погрешностиотклонения коэффициента деления элементарного делителя от номинальногозначения с последующей подгонкойодного из плеч до сведения к нулюпеременного сигнала раэбаланса 21.Однако известный способ подгонкиобладает невысокой производительностьвпри подгонке тонкопленочных делите лей напряжения, отличных от структуры КК (например, взвешенных двоично-десятичных и т.п.) . Это можнопояснить на примере подгонки реэисторной сетки (фиг. 1), включающей резисторы разрядной секции с разрядными резисторами РК, задающими весовые токи 1/2", балластный резистор Кв, относительно которого начинают Функциональную подгонку, и 25 резистор связи 8 сеФункциональная подгонка приведенной резисторной сетки по известномуспособу состоит в следующем.Подгонку ведут, начиная с младшего разряда, при этом образуют злементарный делитель РЬ- - 2 К и по отЪклонению коэффициента деления этогоделителя от номинального (в конкретном случае от 0,5) изменяют величинуР или 2 К таким образом, чтобыЪвыравнять токи, протекающие черезэти резисторы, Так как изменениесопротивления тонкопленочных резисторов производится по соответствующей технологии, например путем удаления части резистивного материала, Ото выравнивание токов через 2 К и Фможет производиться только благодаряувеличению величины сопротивленияодного из них (путем, например,лазерной или ультразвуковой подгонки ).Затем подобным же образом производится выравнивание тока, протекающего через разрядный резистор 22 8,и суммарного тока, протекающего череэ 2 Орезисторы 2 К и К 5 .ЪОднако уже на втором этапе приподгонке следующего за младшим разряда может возникнуть с равной вероят-ностью ситуация, когда номинал резистора 2 в результате технологической неточности будет превышатьвеличину параллельного соединения2 Р, иТак как подгонка разрядных токовможет производиться толькоувеличением величины сопротивления подгоняемых резисторов, то для приведенногослучая потребуется изменять в сторону увеличения суммарное параллельноесопротивление уже подогнанной сек- З-ции. Реально это сопровождается возвратом инструмента подгонки ( координатного стола) к резисторам подогнанной секции с.целью увеличения номинала их параллельного соединения, 40а также. дополнительной подгонкойдля выполнения весовых соотношений токов.При функциональной подгонке полнойрезисторной разрядной секции (тетрады) известным способом в результате возврата к одному и тому жерезистору несколько раз его подгоночная секция может быть полностьюудалена, что влечет за собой невозможность дальнейшей подгонки какэтого резистора, так и всей резисторной сетки в целом. Однако прифункциональной подгонке резисторнойсетки К=21 выявленного недостаткаоне наблюдается в результате возможности выравнивания разрядных токовпутем подгонки с увеличением величинсопротивлений (уменьшением ) 1 сщ илиЯна каждом разряде,Цель изобретения - повышениепроизводительности подгонки, г именно, осуществление воэможности подгонки без возврата к подогнанным разрядным секциям резисторной сетки,Поставленная цель достигается темчто согласно способу функциональной подгонки резисторных сеток цифро-аналоговых преобразователей, включающему Формирование переменного сигнала разбаланса, соответствующего погрешности отклонения от номинального коэффициента деления элементарных делителей, первое плечо которых образовано резисторами подгоняемой разрядной секции, а второе внешней реэисторной секцией, содержащей резисторы связи или балластный резистор и младшие разрядныесекции,и компенсацию переменного сигнала разбаланса путем изменения сопротивления резисторов подгоняемой разрядной секции, перед операцией формирования переменного сигнала разбаланса для -й подгоняемой разрядной секции определяют эталон подгонки, образуя второе плечо элементарного делителя с сопротивлением,равным сопротивлению параллельно соединенных резисторов (-1 )-й подгоняемой разрядной секции, (-1 )-горезистора связи или балластного резистора и дополнительного подстраиваемого резистора внешней резисторной секции с обеспечением разностивеличины полученного эталона подгонки и любого из сопротивлений -йразрядной секции с соответствующимкоэффициентом деления одного знака,затем осуществляют Формирование икомпенсацию переменного сигнала разбаланса, а после подгонки всех резисторов -й разрядной секции подгоняют (-.1 )-й резистор связи, увеличивая его на величину сопротивления дополнительного резистора.На фиг.1 изображена резисторнаясетка, требующая подгонки; на фиг.2формирование эталона подгонки младшей тетрады (разрядной секции ) сразрядными резисторами, веса которых соответствуют, например, двоично-десятичному коду; на фиг. 3формирование эталона подгонки следующей за резистором связи разрядной секции,На чертежах обозначены резисторные сетки 1, разрядные секции 2( тетрады), дополнительный резистор 3с младшими тетрадами (внешняя реэисторная секция) . На фиг. 1 - 3пунктирный резистор слева означает,что резисторная сетка имеет продолжение влево. На фиг. 1 и 2 показанытолько четыре младших разряда; нафиг. 3 - восемь младших разрядоврезисторной сетки, так как коммутация соответствует подгонке 2-й справа тетрады,Функциональную подгонку начинают с младшего разряда (Фиг. 2), приэтом подключают к выводу балластного7 993343 ИИПИ Заказ 491/70 Тираж 701 Подписно иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 формирования переменного сигналаразбаланса для-й подгоняемой разрядной секции определяют эталон подгонки, образуя второе плечо элементарного делителя с сопротивлением,равным сопротивлению параллельносоединенных резисторов (4 -1 )-й подгоняемой разрядной секции, ( -1 )-горезистора связи или балластного резистора и дополнительного подстраиваемого резистора внешней резисторной Юсекции с обеспечением разности величины полученного эталона подгонкии любого иэ сопротивлений 1-й разрядной секции с соответствующим коэффициентом деления одного знака, затем осуществляют формирование и компенсацию переменного сигнала разбалан.са, а после подгонки всех резисторов 1 -й разрядной секции подгоняют 1 -1 -й резистор связи, увеличивая его на величину сопротивления дополнительного резистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шлыков Г,П, и др. Способ подгонки двоичных делителей.-"Приборыи системы управления", 1974, 9 9,с. 49-50.2. Шлыков Г.П. Контроль параметров цифро-аналоговых преобразователей. Пенза, Пензенский ПТИ, 1980,