171765. lajstromszámú szabadalom • Digitál- analóg átalakító kapcsolási elrendezés
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1975. XI. 20. Kiállítási elsőbbsége: 1975 V. 21. (6960/17) HUNGEXPO Közzététel napja: 1977. IX. 28. Megjelent: 1978. X. 31. (Hl—419) 171765 Nemzetközi osztályozás: H 03 K 13/02 '•'"•V'\ !' ' .''.zii y Feltalálók: Dalnoki Gábor oki. fizikus, Szilágyi Ferenc oki. villamosmérnök, Budapest Tulajdonos: Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Digitál-analóg átalakító kapcsolási elrendezés i A találmány tárgya diódás digitál-analóg átalakító kapcsolási elrendezés, főleg integrált áramköri kivitelű vékony- vagy vastagréteg hibridáramkörű megvalósításra, pl. elektronikus műszerekben való alkalmazáshoz. Ismert, hogy a digitál-analóg átalakítók egyik fajtája 5 összegző erősítőből, a bitszámnak megfelelő számú félvezetős kapcsolóeszközből, precíziós, főként súlyozott ellenálláshálózatból és hőmérsékletkompenzált referencia feszültségforrásból kialakított, ahol az összegző erősítő bemenete és a referencia feszültségforrás ki- 10 menete közé párhuzamosan kapcsoltak a bitszámmal egyező számú, és vezérlőelektródájukkal a bemenetre kapcsolódó vezérelt kapcsolóeszközök és a velük sorbakötött súlyozott ellenállások. Az átalakítóval szemben támasztott leglényegesebb követelmény a kimenőfeszült- 15 ség pontossága, melynek n^bites átalakító esetén 2~ (n +' ~> pontosságúnak kell lenni. A pontosság mellett a másik legfontosabb követelmény az átalakító gyors működése. A fenti igényeket monolitikus úton előállított vagy több paraméter szerint összeválogatott tranzisztorokkal vagy 20 térvezérlésű tranzisztoros kapcsolásokkal szokták kielégíteni, hogy a kapcsolóelemek között a hőmérsékleti együttfutás biztosítható legyen, Szokásos még a kapcsolókat megvalósító tranzisztorok maradék feszültségének csökkentése végett azokat inverz aktív működési 25 tartományban üzemeltetni, s ezáltal a hibafeszültség csökkenthető. Az elérhető működési gyorsaságot a telítésbe vezérelt tranzisztorok kapcsolási időparaméterei korlátozzák. Az ismert átalakítók közös hátránya, hogy a bemene- 30 tűkön elrendezett kapcsolók vezérléséhez stabil feszültségszint, valamint teljesítmény szükséges, s ezért csak illesztő fokozaton keresztül lehet üzemeltetni. További hátrányuk ezzel összefüggően, hogy a feszültség igényük miatt a szokásos TTL áramkörök kivezetésére közvetlenül nem csatlakoztathatók. Illesztő fokozat alkalmazása esetén az átalakítóval szemben a teljes hőmérséklet és tápfeszültség tartományban támasztott követelmények még szigorúbbak, és nehezen teljesíthetők. Ismert olyan átalakító kapcsolási elrendezés, melynél a kapcsolókat diódák valósítják meg. Az átalakító áramkör összegző erősítőjének bemenetére a bitszámmal azonos számú áramgenerátor és azokkal soros elrendezésben első dióda kapcsolt. Az első dióda és az áramgenerátor közös kapcsára második dióda kötött olymódon, hogy a diódák azonos elektródái legyenek közösítve. A második dióda másik kivezetése képezi az áramkör bemeneti kapcsait. Vezérléskor vagy a bemenetre kapcsolt dióda zárt állapotú, ekkor az áramgenerátor árama az összegző erősítő felé, vagy a soros dióda zárt állapotú, s ekkor a bemenet felé folyik. A kapcsolási elrendezés hátránya, hogy a diódák feszültsége csak aktív áramgenerátor használata mellett esik ki, s a javasolt elrendezés szerint csak igen pontatlan és kis bitszámú átalakító készíthető. Ugyanakkor az áramgenerátor kialakítására javasolt nyitott kollektora tranzisztoros megoldások igen bonyolulttá, költségessé teszik az átalakítót. A kevésbé igényes célokra javasolt, feszültségforrásra kötött ellenállással kialakított áramgenerátorok sem 171765 1
