DE10006507C2 - Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler - Google Patents
Kalibrierbarer Digital-/AnalogwandlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Digital-/Analogwandler mit einer
Kalibrierschaltung zur Kalibrierung von in dem Wandler ent
haltenen Stromquellen.
Die WO 98/20616 A1 beschreibt ein Verfahren für eine Vorrich
tung für eine Digital-Analog-Umwandlungsarchitektur mit hoher
Leistungsfähigkeit. Der Digital-Analog-Wandler weist eine
erste und eine zweite Stromquellengruppe, die aus parallel
angeordneten Stromquellen bestehen, auf.
Die EP 0 740 424 A2 beschreibt einen selbstkalibrierenden
Hochgeschwindigkeits-Digital-Analog-Wandler. Der Digital-
Analog-Wandler weist einen Kalibrierschaltkreis auf, der ei
nen festen Kalibrierstrom und eine feste Kalibrierspannung in
einem Kalibrierbetriebsmodus liefert.
Die DE 199 16 879 A1 beschreibt einen stromgesteuerten digi
talen selbst-eichenden Digital-Analog-Wandler.
Die DE 40 41 372 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum
selbstkalibrierenden Vervielfachen eines stationären Refe
renzstromes, insbesondere in einem monolithischen Digital-
Analog-Umsetzer.
Durch einen Digital-/Analogwandler wird ein digitaler Wert in
eine dazu proportionale Spannung umgewandelt. Durch Aufsumma
tion von Strömen in Abhängigkeit von den Datenbits des zu
wandelnden digitalen Wertes wird dabei an einem Lastwider
stand eine Ausgangsspannung erzeugt, die zu dem zu wandelnden
digitalen Wert proportional ist. Die aufsummierten Ströme
werden durch in dem Digital-/Analogwandler integrierte Strom
quellen erzeugt. Derartige Digital-/Analogwandler zeichnen
sich durch eine hohe Geschwindigkeit bei der Umwandlung aus.
Die Stromquellen sind in einem Stromquellenfeld angeordnet,
das durch Steuersignale angesteuert wird. Der zu wandelnde
digitale Wert wird als Binärcode in einen Speicher eingelesen
und durch einen Decoder in Steuersignale umgewandelt, die in
einem Thermometercode codiert sind. Die Steuersignale steuern
Schalteinrichtungen, die in Reihe zu den in dem Stromquellen
feld befindlichen Stromquellen geschaltet sind. Die von den
Stromquellen erzeugten Ströme werden bei geschlossenem Schal
ter an den Lastwiderstand durchgeschaltet. Durch die Verwen
dung von Schaltsteuersignalen, die im Thermometercode codiert
sind, wird die Erzeugung von Schalt-Glitches insbesondere
beim Schalten aufgrund von höherwertigen Datenbits vermieden.
Ein Nachteil bei der Verwendung von ausschließlich mit Ther
mometercode codierten Steuersignalen zur Ansteuerung der
Schalteinrichtungen besteht jedoch darin, daß die Anzahl der
notwendigen Stromquellen potenzartig mit der Anzahl der zu
wandelnden Datenbits des zu wandelnden digitalen Wertes an
steigt. Beträgt die Anzahl der Datenbits des zu wandelnden
digitalen Wertes N, müssen 2n Stromquellen vorgesehen werden.
Damit bei höheren Auflösungen des Digital-/Analogwandlers und
somit einer großen Datenwortbreite des zu wandelnden digita
len Wertes die Anzahl der notwendigen Stromquellen begrenzt
bleibt, werden daher zunehmend Digital-/Analogwandler einge
setzt, die sowohl mit einem Thermometercode codierte Schalt
steuersignale als auch binärcodierte Schaltsteuersignale ein
setzen. Dabei werden die höherwertigen Datenbits des zu wan
delnden digitalen Wertes in einem Decoder in Schaltsteuersig
nale umgesetzt, die thermometer-codiert sind, wohingegen die
niederwertigen Datenbits des zu wandelnden digitalen Wertes,
die binärcodiert sind, direkt als Schaltsteuersignale einge
setzt werden.
Fig. 1 zeigt einen derartigen Digital-/Analogwandler nach dem
Stand der Technik, der eine Mischform zwischen Thermometerco
de und Binärcode zur Ansteuerung der Schalteinrichtungen S
benutzt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel besteht der zu
wandelnde digitale Wert D aus sieben Datenbits d0-d6. Die hö
herwertigen Datenbits d4, d5, d6 werden über Auslesedatenlei
tungen einem Decoder zugeführt, der die binärcodierten Daten
bits d4-d6 in ein thermometer-codiertes Steuersignal zur An
steuerung der Schalteinrichtungen S1-S7 umsetzt. Die nieder
wertigen Datenbits d3-d0 steuern über Steuerleitungen direkt
zugehörige Schalteinrichtungen S8-S11.
Das Stromquellenfeld des in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen
Digital-/Analogwandlers besteht aus einer ersten Stromquel
lengruppe Q1-Q7, die parallel zueinander angeordnet sind. Die
Stromquellen Q1-Q7 der ersten Stromquellengruppe des Strom
quellenfeldes sind identisch aufgebaut und erzeugen einen
Quellenstrom mit einer bestimmten Stromhöhe IQ.
Das Stromquellenfeld enthält darüber hinaus eine zweite
Stromquellengruppe von parallel angeordneten Stromquellen Q8-
Q11. Die Stromquellen der zweiten Stromquellengruppe sind
nicht gleich aufgebaut, sondern erzeugen einen Quellenstrom,
dessen Stromhöhe der Wertigkeit des zugeordneten Datenbits
d0-d3 entspricht. Die Stromquelle Q8 erzeugt einen Strom Iq3,
der halb so groß ist wie die Stromhöhe Iq einer Stromquelle
innerhalb der ersten Stromquellengruppe. Die Stromhöhe Iq2
der nächsten Stromquelle Q9 ist wiederum halb so hoch wie
Stromhöhe Iq3 der Stromquelle Q8 usw. Weist der zu wandelnde
digitale Wert D n niederwertige binäre Datenbits di mit
0 ≦ i ≦ n - 1 und m höherwertige binäre Datenbits dj mit n ≦ j ≦ m + n - 1
auf, beträgt die Stromhöhe Iqi der i-ten Stromquelle inner
halb der zweiten Stromquellengruppe:
Der in Fig. 1 gezeigte Digital-/Analogwandler nach dem Stand
der Technik weist jedoch den Nachteil auf, daß er nicht ka
librierbar ist. Das Verhältnis der durch die Stromquellen Q1-
Q7 erzeugten Ströme IQ zu den durch die Stromquellen Q8-Q11
der zweiten Stromquellengruppe erzeugten Ströme Iq weicht
aufgrund von Herstellungsungenauigkeiten von dem gewünschten
festen Soll-Verhältnis ab. Hierdurch kommt es zu Abweichungen
bei der Soll-Stufenhöhe der Digital-/Analogwandler-Kennlinie
und somit zu einem hohen DNL-Fehler (DNL: Differentielle
Nicht-Linearität).
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Digital-/Analogwandler zu schaffen, der zur Minimierung des
DNL-Fehlers kalibrierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Digital-
/Analogwandler mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merk
malen gelöst.
Die Erfindung schafft einen kalibrierbaren Digital-
/Analogwandler mit
einer Sprecheinrichtung zum Zwischenspeichern eines zu wan delnden digitalen Wertes, der n niederwertige binäre Daten bits di und m höherwertige binäre Datenbits dj aufweist,
einen Decoder zur Umsetzung der m binären höherwertigen Da tenbits in Thermometercode-Steuersignale zum Schalten einer ersten Stromquellengruppe, die aus parallel angeordneten Stromquellen besteht, die jeweils einen Strom mit einer be stimmten Stromhöhe IQ erzeugen, an eine Last,
einer zweiten Stromquellengruppe von n parallel angeordneten Stromquellen, die jeweils in Abhängigkeit von einem zugehöri gen niederwertigen binären Datenbit di an die Last geschaltet werden, wobei die i-te Stromquelle der zweiten Stromquellen gruppe zur Erzeugung eines Stromes mit einer Stromhöhe
einer Sprecheinrichtung zum Zwischenspeichern eines zu wan delnden digitalen Wertes, der n niederwertige binäre Daten bits di und m höherwertige binäre Datenbits dj aufweist,
einen Decoder zur Umsetzung der m binären höherwertigen Da tenbits in Thermometercode-Steuersignale zum Schalten einer ersten Stromquellengruppe, die aus parallel angeordneten Stromquellen besteht, die jeweils einen Strom mit einer be stimmten Stromhöhe IQ erzeugen, an eine Last,
einer zweiten Stromquellengruppe von n parallel angeordneten Stromquellen, die jeweils in Abhängigkeit von einem zugehöri gen niederwertigen binären Datenbit di an die Last geschaltet werden, wobei die i-te Stromquelle der zweiten Stromquellen gruppe zur Erzeugung eines Stromes mit einer Stromhöhe
vorgesehen ist, und mit
einer Kalibrierschaltung zur Kalibrierung der beiden Strom quellengruppen, so daß die Summe aller von der zweiten Strom quellengruppe abgegebenen Ströme gleich derjenigen Stromhöhe IQ ist, die durch eine Stromquelle der ersten Stromquellen gruppe erzeugt wird.
einer Kalibrierschaltung zur Kalibrierung der beiden Strom quellengruppen, so daß die Summe aller von der zweiten Strom quellengruppe abgegebenen Ströme gleich derjenigen Stromhöhe IQ ist, die durch eine Stromquelle der ersten Stromquellen gruppe erzeugt wird.
Die Stromhöhe einer jeden Stromquelle der zweiten Stromquel
lengruppe ist vorzugsweise durch ein von der Kalibrierschal
tung abgegebenes Kalibriersteuersignal einstellbar.
Die Kalibrierschaltung weist dabei vorzugsweise eine Haupt-Re
ferenzstromquelle zur Erzeugung eines Referenzstromes auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haupt-
Referenzstromquelle zu jeder Stromquelle der ersten Strom
quellengruppe identisch aufgebaut und erzeugt einen Referenz
strom IQR, der die gleiche Stromhöhe aufweist wie ein durch
eine Stromquelle der ersten Stromquellengruppe erzeugter
Strom IQ.
Die Kalibrierschaltung weist ferner vorzugsweise eine Refe
renz-Stromquellengruppe auf zur Erzeugung eines Summen-
Referenzstromes ISR.
Die Referenz-Stromquellengruppe besteht dabei vorzugsweise
aus parallel angeordneten Referenzstromquellen, wobei die
Stromhöhe des jeweils erzeugten Referenzstromes durch das Ka
libriersteuersignal einstellbar ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen kalibrierbaren Digital-/Analogwandlers besteht
die Referenz-Stromquellengruppe aus n + 1 Referenzstromquellen,
wobei die parallel angeordneten n Referenzstromquellen zu den
n parallel angeordneten Stromquellen der zweiten Stromquel
lengruppe identisch aufgebaut sind und die n + 1-te Referenz
stromquelle einen Referenzstrom erzeugt, dessen Stromhöhe der
den niederwertigen Datenbits zugeordneten Stromquelle der
zweiten Stromquellengruppe entspricht.
Die Kalibrierschaltung enthält vorzugsweise eine Komparator
schaltung zum Vergleichen des von der Haupt-Referenzstrom
quelle erzeugten Referenzstromes IQR und des von der Refe
renz-Stromquellengruppe erzeugten Summen-Referenzstromes ISR,
wobei die Komparatorschaltung in Abhängigkeit von dem Ver
gleichsergebnis das Kalibriersteuersignal zur Kalibrierung
der Stromquellen der zweiten Stromquellengruppe und der Refe
renz-Stromquellengruppe abgibt.
Die Komparatorschaltung regelt dabei vorzugsweise die Strom
quellen der zweiten Stromquellengruppe der Referenz-Strom
quellengruppe solange nach, bis der von der Haupt-Referenz
stromquelle erzeugte Referenzstrom IQR und der von der Refe
renz-Stromquellengruppe erzeugte Summen-Referenzstrom ISR
gleich hoch ist.
Jede Stromquelle der ersten Stromquellengruppe ist vorzugs
weise aus identischen Teilstromquellen zusammengesetzt, die
punktsymmetrisch auf einem Halbleiterchip angeordnet sind.
Vorzugsweise ist jede Stromquelle der beiden Stromquellen
gruppen durch einen steuerbaren Schalter an die Last durch
schaltbar.
Die Last ist dabei vorzugsweise ein Lastwiderstand.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht jede
Stromquelle aus einem MOSFET-Transistor, dessen Source-
Anschluß an einem bestimmten konstanten Spannungspotential
anliegt, dessen Drain-Anschluß den Stromausgang zur Abgabe
des erzeugten Referenzstromes bildet und dessen Gate-Anschluß
zur Einstellung der Stromhöhe des abgegebenen Referenzstromes
vorgesehen ist.
Im weiteren wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen kalibrierbaren Digital-/Analogwandlers
unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung
erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Digital-/Analogwandler nach dem Stand der
Technik;
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemä
ßen kalibrierbaren Digital-/Analogwandlers.
Wie man aus Fig. 2 erkennen kann, weist der erfindungsgemäße
kalibrierbare Digital-/Analogwandler 1 einen digitalen Daten
eingang 2 zum Anlegen eines digitalen, zu wandelnden Daten
wertes D auf. Der zu wandelnde digitale Wert wird über Lei
tungen 3 in eine Speichereinrichtung 4 eingeschrieben. Bei
der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weist der digitale
Datenwert D sieben Datenbits d0-d6 auf, wobei die höherwerti
gen binären Datenbits d4-d6 über Ausleseleitungen 5, 6, 7 mit
einem Decoder 8 verbunden sind. Der Decoder 8 wandelt die ü
ber die Leitungen 5, 6, 7 anliegenden binärcodierten höher
wertigen Datenbits d4-d6 in ein Thermometercode-Steuersignal
zum Schalten der Schalteinrichtungen 9a-9g um. Die Schaltein
richtungen 9a-9g sind über Steuerleitungen 10a-10g mit dem
Decoder 8 verbunden. Die Schalteinrichtungen 9a-9g schalten
Stromleitungen 11a-11g, die von einer ersten Stromquellen
gruppe 12 innerhalb des Stromquellenfeldes 13 des Digital-
/Analogwandlers stammen, an eine Summenstromleitung 14 durch.
Die erste Stromquellengruppe 12 besteht aus parallel angeord
neten Stromquellen 15a-15g, die jeweils einen Strom mit einer
bestimmten vorgegebenen Stromhöhe IQ erzeugen. In Abhängigkeit
von dem an den Leitungen 10a-10g anliegenden Thermome
tercode-Steuersignal werden die erzeugten Quellenströme IQ
auf die Leitung 14 durchgeschaltet und aufsummiert. Je höher
der digitale Wert des aus drei Bits bestehenden Datenwortan
teils d4-d6 ist, desto mehr Stromquellen werden durch das von
dem Decoder 8 erzeugte Thermometercode-Steuersignal mittels
der Schalteinrichtungen 9a-9g an die Leitung 14 durchgeschal
tet. Es sind beispielsweise alle drei Datenbits d4-d6 logisch
null, und es sind sämtliche Schalter 9a-9g geöffnet, und die
Summe der an der Leitung 14 anliegenden Quellenströme ist e
benfalls null. Nimmt umgekehrt jedes Datenbit d4-d6 einen lo
gisch hohen Wert ein, werden alle Schalteinrichtungen 9a-9g
geschlossen, und die Summe der an der Leitung 14 fließenden
Ströme beträgt bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel 7 × IQ.
Die niederwertigen binären Datenbits d0-d3, die in dem Spei
cher 4 zwischengespeichert sind, steuern über Leitungen 16,
17, 18, 19 direkt zugehörige Schalteinrichtungen 20a-20d. Die
Schalteinrichtungen 20a-20d sind über Stromleitungen 21a-21d
mit einer zweiten Stromquellengruppe 22 innerhalb des Strom
quellenfeldes 13 verbunden. Die zweite Stromquellengruppe 22
besteht aus parallel angeordneten Stromquellen 23a, 23b, 23c,
23d.
Die Speichereinrichtung speichert den digitalen Wert D, der
aus n niederwertigen binären Datenbits di besteht, wobei:
0 ≦ i ≦ n - 1
Die Stromhöhe der i-ten Stromquelle innerhalb der zweiten
Stromquellengruppe 22 Iqi steht in einem bestimmten festge
legten Verhältnis zu der Stromhöhe IQ, die durch eine Strom
quelle 15a-15g der ersten Stromquellengruppe 12 erzeugt wird.
Es gilt:
wobei n die Anzahl der niederwertigen Datenbits des zu wan
delnden digitalen Werts D ist. Bei dem in Fig. 2 gezeigten
Beispiel ist n = 4.
In Abhängigkeit von den im Speicher 4 zwischengespeicherten
niederwertigen binärcodierten Datenbits schalten die Schalt
einrichtungen 20a-20d die erzeugten Quellenströme Iq der
zweiten Stromquellengruppe 22 an eine Summenstromleitung 24
durch. An dem Umknoten 25 werden die an der Summenstromlei
tung 14 anliegenden durchgeschalteten Quellenströme der ers
ten Stromquellengruppe 12 und die an der Summenstromleitung
24 anliegenden Quellenströme der zweiten Stromquellengruppe
22 aufsummiert und fließen durch eine Last 26. An den Aus
gangsanschlüssen 27, 28 des Digital-/Analogwandlers 1 wird
die an der Last 26 abfallende Spannung Ua abgegriffen. Die
Ausgangsspannung ist direkt proportional zu dem in dem Spei
cher 4 zwischengespeicherten, zu wandelnden digitalen Daten
wert D.
Der Digital-/Analogwandler 1 enthält eine Kalibrierschaltung
zur Kalibrierung der beiden Stromquellengruppen 12, 22 inner
halb des Stromquellenfeldes 13. Hierzu enthält die Kalibrier
schaltung 30 eine Haupt-Referenzstromquelle 31 zur Erzeugung
eines Referenzstromes IQR. Die Haupt-Referenzstromquelle 31
ist identisch zu jeder Stromquelle 15a-15g der ersten Strom
quellengruppe 12 aufgebaut und erzeugt den Referenzstrom IQR
derart, daß er die gleiche Stromhöhe aufweist wie ein durch
eine Stromquelle 15a-15g der ersten Stromquellengruppe er
zeugter Strom IQ.
Die Kalibrierschaltung 30 enthält ferner eine Referenz-
Stromquellengruppe 32 zur Erzeugung eines Summen-
Referenzstromes ISR. Die Referenz-Stromquellengruppe 32 be
steht aus parallel angeordneten Referenzstromquellen 33a-33d
sowie einer weiteren Stromquelle 34, die zu der Stromquelle
33a identisch aufgebaut ist. Die Stromquellen der durch die
Stromquellen der Referenz-Stromquellengruppe 32 erzeugten
Quellenströme ist durch ein Kalibriersteuersignal K einstell
bar. Das Kalibriersteuersignal K stellt auch die Stromhöhe
einer jeden Stromquelle 23a-23d der zweiten Stromquellengrup
pe 22 ein. Die Stromhöhe des durch die Stromquelle 34 erzeug
ten Quellenstroms sowie der Referenzstromquelle 33a ent
spricht derjenigen Stromhöhe, die durch die Stromquelle 23a
der zweiten Stromquellengruppe 22 erzeugt wird.
Die Kalibrierschaltung 30 weist eine Komparatorschaltung 35
auf, die über eine Leitung 36 mit der Haupt-Referenzstrom
quelle 31 verbunden ist. Die Komparatorschaltung 35 ist über
einen zweiten Eingang und eine Leitung 37 mit der Referenz-
Stromquellengruppe 32 verbunden. Über die Leitung 36 wird der
Komparatorschaltung 35 der von der Haupt-Referenzstromquelle
erzeugte Referenzstrom IQR zugeführt. Über die Leitung 37 er
hält die Komparatorschaltung 35 den durch die Referenz-
Stromquellengruppe 32 erzeugten Summen-Referenzstrom ISR. Die
Komparatorschaltung steuert über eine Steuerleitung 38 die
Stromhöhen der Stromquellen 23a-23d innerhalb der zweiten
Stromquellengruppe 22 sowie der Stromquellen 33a-33d, 34 in
nerhalb der Referenz-Stromquellengruppe 32. Die Komparator
schaltung 35 regelt die Stromquellen der zweiten Stromquel
lengruppe 22 und der Referenz-Stromquellengruppe 32 solange,
bis der von der Haupt-Referenzstromquelle 31 erzeugte Refe
renzstrom IQR und der von der Referenz-Stromquellengruppe 32
erzeugte Summen-Referenzstrom ISR gleich hoch ist. Durch diesen
Regelvorgang wird das Verhältnis der durch die Stromquel
len 23a-23d erzeugten Quellenströme Iq zu den durch die
Stromquellen 15a-15g erzeugten Quellenströme IQ genau einge
stellt, so daß der DNL-Fehler minimiert ist. Die Stromquellen
15a-15g der ersten Stromquellengruppe 12, die Haupt-Referenz
stromquelle 31, die Stromquellen 33a-33d, 34 der Referenz-
Stromquellengruppe 32 sowie die Stromquellen 23a-23d der
zweiten Stromquellengruppe 22 sind an einem Knoten 39 mitein
ander verbunden und liegen über eine Leitung 40 an einem vor
definierten Referenzpotential an. Sämtliche Stromquellen be
stehen jeweils vorzugsweise aus einem MOSFET-Transistor, des
sen Source-Anschluß an dem Referenzpotential anliegt und des
sen Drain-Anschluß den Stromausgang zur Abgabe des Quellen
stromes bildet. Die Einstellung der Stromhöhe des abgegebenen
Quellenstromes geschieht dabei über den Gate-Anschluß des
MOSFET-Transistors.
Die Kalibrierschaltung 30 kann den Stromvergleich vergleichs
weise langsam durchführen, selbst wenn der Digital-/Analog
wandler 1 bei sehr hohen Frequenzen betrieben wird, da der
von der Haupt-Referenzstromquelle 31 erzeugte Referenzstrom
IQR sowie der durch die Referenz-Stromquellengruppe 32 er
zeugte Summen-Referenzstroms ISR ständig an der Komparator
schaltung 35 anliegen. Hierdurch ist es möglich, die Kompara
torschaltung 30 mit geringem schaltungstechnischem Aufwand zu
realisieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jede Stromquelle
15a-15g der ersten Stromquellengruppe 12 aus identischen
Teilstromquellen zusammengesetzt sein, die punktsymmetrisch
auf einem Halbleiterchip angeordnet sind. Hierdurch können
Stromgradienten aufgrund von Technologie-Ungenauigkeiten zu
sätzlich beseitigt werden.
Claims (9)
1. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler mit
- a) einer Speichereinrichtung (4) zum Zwischenspeichern eines zu wandelnden digitalen Wertes D, der n niederwertige binäre Datenbits di(0 ≦ i ≦ n - 1) und m höherwertige binäre Datenbits dj(n ≦ j ≦ m + n - 1) aufweist;
- b) einem Decoder (8) zur Umsetzung der m binären höherwerti gen Datenbits dj in Thermometercode-Steuersignale zum Schalten einer ersten Stromquellengruppe (12), die aus parallel ange ordneten Stromquellen (15a-15g) besteht, die jeweils einen Strom mit einer bestimmten Stromhöhe IQ erzeugen, an eine Last (26);
- c) einer zweiten Stromquellengruppe (22) von n parallel ange
ordneten Stromquellen (23a-23d), die jeweils in Abhängigkeit
von einem zugehörigen niederwertigen Datenbit di an die Last
(26) geschaltet werden, wobei die i-te Stromquelle zu der
zweiten Stromquellengruppe (22) zur Erzeugung eines Stroms mit
einer Stromhöhe
vorgesehen ist; - d) und mit einer Kalibrierschaltung (30) zur Kalibrierung der beiden Stromquellengruppen (12, 22), wobei die Kalibrierschal tung (30) eine Referenz-Stromquellen-Gruppe (32) zur Erzeugung eines Summen-Referenzstromes ISR aufweist, wobei die Referenz- Stromquellengruppe (32) aus n + 1 Referenzstromquellen (33a-33d, 34) besteht, wobei parallel angeordnete n Referenzstromquellen (33a-33d) zu den n parallel angeordneten Stromquellen (23a- 23d) der zweiten Stromquellengruppe (22) identisch aufgebaut sind und die n + 1-te Referenzstromquelle (34) der Referenz- Stromquellengruppe (32) einen Referenzstrom erzeugt, dessen Stromhöhe der Stromhöhe entspricht, die durch diejenige Strom quelle (23a) der zweiten Stromquellengruppe (22) erzeugt wird, die dem niederwertigsten Datenbit d0 des zu wandelnden digita len Wertes zugeordnet ist.
2. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stromhöhe einer jeden Stromquelle (23a-23d) der zwei
ten Stromquellengruppe (22) durch ein Kalibriersteuersignal K
einstellbar ist.
3. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach Anspruch 1 oder
2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kalibrierschaltung (30) eine Haupt-
Referenzstromquelle (31) zur Erzeugung eines Referenzstromes
aufweist.
4. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haupt-Referenzstromquelle (32) zu jeder Stromquelle
(15a-15g) der ersten Stromquellengruppe (12) identisch aufge
baut ist und einen Referenzstrom IQR erzeugt, der die gleiche
Stromhöhe aufweist wie ein durch eine Stromquelle (15a-15g)
der ersten Stromquellengruppe erzeugter Quellenstrom IQ.
5. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach einem der voran
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Referenz-Stromquellengruppe (32) aus parallel ange
ordneten Referenz-Stromquellen (33a-33d, 34) besteht, wobei
die Höhe des jeweils erzeugten Referenzstromes durch das Ka
libriersteuersignal K einstellbar ist.
6. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach einem der voran
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kalibrierschaltung (30) eine Komparatorschaltung (35)
zum Vergleichen des von der Haupt-Referenzstromquelle (31) er
zeugten Referenzstromes IQR und des von der Referenz-
Stromquellengruppe (32) erzeugten Summen-Referenzstromes ISR
aufweist, wobei die Komparatorschaltung (35) in Abhängigkeit
von dem Vergleichsergebnis das Kalibriersteuersignal K zur Ka
librierung der Stromquellen der zweiten Stromquellengruppe
(22) und der Referenz-Stromquellengruppe (32) abgibt.
7. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach einem der vo
rangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Komparatorschaltung (30) die Stromquellen der zweiten
Stromquellengruppe (22) und der Referenz-Stromquellengruppe
(32) solange regelt, bis der von der Haupt-Referenzstromquelle
erzeugte Referenzstrom IQR und der von der Referenz-
Stromquellengruppe (32) erzeugte Summen-Referenzstrom ISR
gleich hoch ist.
8. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach einem der voran
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede Stromquelle der beiden Stromquellengruppen (12, 22)
durch einen steuerbaren Schalter (9a-9g, 20a-20d) an die Last
(26) durchschaltbar ist.
9. Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler nach einem der voran
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stromquellen aus MOSFET-Transistoren bestehen, deren
Source-Anschluss an ein bestimmtes Spannungspotential anliegt,
deren Drain-Anschluss den Stromausgang zur Abgabe des Quellen
stromes bildet und dessen Gate-Anschluss zur Einstellung der
Stromhöhe des abgegebenen Referenzstromes vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000106507 DE10006507C2 (de) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Kalibrierbarer Digital-/Analogwandler |
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