171765. lajstromszámú szabadalom • Digitál- analóg átalakító kapcsolási elrendezés
3 171765 4 felelnek meg céljainknak, mivel a referencia feszültségforrás hőmérsékletfüggése, valamint a diódák nyitóáramának hőmérsékletfüggése az adott kapcsolási elrendezésben nem kompenzálható folytonosan. Cél, egy olyan kapcsolási elrendezés megvalósítása digitál-analóg átalakítók részére, mely a vezérelt áramgenerátoros elrendezés hőmérsékletfüggéséből származó hibáit elkerüli, valamint olcsó és egyszerű hibridáramkörös kialakítást tesz lehetővé. A találmány szerinti digitál-analóg átalakító kapcsolási elrendezés visszacsatoló ellenállással kialakított összegző műveleti erősítővel, referencia feszültségforrással, stabilizátor erősítővel, valamint az összegző műveleti erősítő invertáló bemeneti kapcsára a kapcsolási elrendezés bemeneteinek számával azonos számú, két, egyenként egyik azonos elektródáikkal egymáshoz csatlakoztatott kapcsoló diódával kapuzott áramgenerátorral kialakított. A kapcsolási elrendezés lényege, hogy az összegző műveleti erősítő mindkét bemenete egy-egy azonos leosztás arányú ohmikus osztó kimeneti kapcsára kötött, ahol az invertáló kapocsra csatlakozó osztó alsó tagja a visszacsatoló ellenállás, és az ohmikus osztó bemeneti kapcsai közösítetten a stabilizátor erősítő invertáló bemenetére kötöttek. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál a nem invertáló erősítésre visszacsatolt stabilizátor erősítő nem invertáló bemenetére a referencia feszültségforrás, az invertáló bemenete és a kimenete közé nyitóirányba előfeszített dióda van kötve, az áramgenerátorokat képező súlyozott ellenállások a stabilizátor erősítő kimeneti kapcsa és a kapcsoló diódák közös anódja közé vannak iktatva, az egyik dióda katódja közösítetten az összegző műveleti erősítő invertáló bemenetére csatlakoztatott, a másik dióda katódja pedig az áramköri elrendezés bemeneti kapcsa. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy másik előnyös kiviteli alakjánál a stabilizátor erősítő visszacsatoló ágába a diódával sorosan ellenállás van iktatva. A találmány egy másik előnyös megvalósításánál minden egyes áramgenerátort előfeszítő ellenállás egyik kapcsa tápfeszültség egyik kapcsára, másik kapcsa a kapcsoló diódák közös anódjával együtt az áramkör bemeneti kapcsára kötött, az egyik dióda katódja súlyozott ellenálláson keresztül az összegző műveleti erősítő invertáló bemeneti kapcsára csatlakoztatott, a másik dióda katódja pedig a stabilizátor erősítő kimenetére van kötve, ahol a stabilizátor erősítő nem invertáló bemenetére a referencia feszültségforrás kapcsolt. A találmány tárgyát részletesen a példaképpeni kiviteli változatokat bemutató kapcsolási elrendezésekre hivatkozva ismertetjük, ahol 1. ábra egy stabilizált referencia feszültségforrással kialakított kétbites digitál-analóg átalakító, a 2. ábra egy másik stabilizált referencia feszültségforrással kialakított kétbites digitál-analóg átalakító és a 3. ábra egy kettős diódával felépített hibafeszültségmentes vezérelt áramgenerátoros kétbites digitálanalóg átalakító vázlatos kapcsolási elrendezését szemlélteti. Az 1. ábrán bemutatott átalakító Bj és B2 bemeneti, valamint Kj kimeneti kapoccsal rendelkezik, és stabilizált referencia feszültségforrással kialakított. A stabilizált referencia feszültségforrás egy nem invertáló bemenetén 5 referencia feszültségforrásra csatlakoztatott 100%-os soros negatív feszültségvisszacsatolással ellátott 3 stabilizátor erősítővel felépített és annak visszacsatoló ágában 4 nyitóirányú dióda elrendezett. A kimenetére csatlakoztatott 12 ellenállások képezik a bitenkénti áramgenerátorokat. A 12 ellenállások másik kapcsa 10 és 11 diódákból álló diódapár előnyösen kettős 5 dióda anódjára van kapcsolva. A 11 egyik dióda katódja képezi az áramköri elrendezés egyes Bu B 2 bemeneti pontjait. A másik diódák katódja összesítetten az 1 összegző erősítő invertáló bemenetére csatlakoztatott. Az 1 összegző műveleti erősítő invertáló és nem 10 invertáló bemenete 6,7 és 8,9 ellenállásokkal létrehozott osztóhálózat kimenetére kötött, mely osztóhálózat bemenete a 3 stabilizátor erősítő invertáló bemenetére csatlakoztatott, s a 6 ellenállás egyúttal az 1 összegző műveleti erősítő visszacsatoló ellenállását képezi. 15 A 2. ábrán bemutatott átalakító kapcsolási elrendezés az 1. ábrán bemutatottól abban tér el, hogy a 3 stabilizátor műveleti erősítő visszacsatoló ágában a 4 diódával sorbakötötten 18 ellenállás kapcsolt. Mindkét ábrán bemutatott átalakító statikus áram-20 összegző típusú. Az analóg kimenő feszültség, mely az 1 műveleti erősítő kimenőpontján mérhető, negatív. Az 1 műveleti erősítő nem invertáló bemenete a 8 és 9 ellenállásokból álló osztóval a logikai áramkörök komparálási (1,4 V-os) szintjére van előfeszítve. Ez-25 által az áramösszegző inverter kapcsolásban működő 1 műveleti erősítő a 6 visszacsatoló ellenálláson keresztül az invertáló bemeneten is ezt a feszültséget állítja be. Működtetéskor ha a 11 dióda katódjára előírt logikai 0-szintet kapcsolunk ( <;0,8 V) a 12 ellenálláson folyó 30 áram, mivel a 10 és 11 diódák anódjai össze vannak kötve, all diódán folyik, és a 11 dióda lezárt állapotban marad. Ha pedig a 11 dióda katódjára logikai 1-et kapcsolunk (;>2,0 V), a dióda lezár és az áram a 10 diódán keresztül folyik. Az átkapcsolási folyamat a 35 diódák rövid kapcsolási ideje miatt nanosecundumok alatt következik be. Az 1 műveleti erősítő invertáló bemenetére kötött 7 ellenálláson keresztül folyó állandó áram gondoskodik, hogy a kimenőfeszültség zérus legyen, ha valamennyi áramgenerátor le van kapcsolva. 40 A 3 stabilizátor műveleti erősítő kimenőfeszültségének hőmérséklet kompenzálásáról a 4 dióda gondoskodik azáltal, hogy nyitóirányban előfeszítve a visszacsatoló ágba van iktatva. Ha a 3 stabilizátor műveleti erősítő kimenő- és a 4 dióda nyitóirányú feszültségének különb-45 sége kisebb mint a felhasznált referencia feszültség, akkor ezt egy ellenállásokból álló további osztó közbeiktatásával juttatjuk a 3 stabilizátor erősítő nem invertáló bemenetére (1. ábra); ha pedig nagyobb, akkor közvetlenül, de a 4 dióda katódja és 3 stabilizátor műveleti 50 erősítő invertáló bemenete közé, akkor a 18 ellenállás van kötve. A 8 és 9 ellenállásokból álló osztó, valamint a 7 ellenállás a 3 stabilizátor műveleti erősítő invertáló bemenetére csatlakozik és a rajtuk folyó áram feszíti elő a 4 diódát. A 3 stabilizátor műveleti erősítő típusától 55 függően annak kompenzálására, ill. nagyfrekvenciás rezgésmentesítésére szolgáló kompenzáló hálózattal van ellátva. A 3. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezés a 2. ábrán bemutatott átalakító kapcsolási elrendezéstől 60 részben abban különbözik, hogy a 3 stabilizátor erősítő visszacsatoló ágába csak 18 ellenállás van iktatva, mely előnyösen igen kis értékű. Az 1 összegző műveleti erősítő bemenetére 15 súlyozott ellenállások kapcsoltak, míg a 13, 14 kettős diódák közös anódja 17 ellenálláson 65 keresztül UT tápfeszültségre van előfeszítve. A 14 dióda 2
