DE2059933B2 - Digital-Analog-Umsetzer - Google Patents

Digital-Analog-Umsetzer

Info

Publication number
DE2059933B2
DE2059933B2 DE2059933A DE2059933A DE2059933B2 DE 2059933 B2 DE2059933 B2 DE 2059933B2 DE 2059933 A DE2059933 A DE 2059933A DE 2059933 A DE2059933 A DE 2059933A DE 2059933 B2 DE2059933 B2 DE 2059933B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
digital
weight
resistors
field effect
analog converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2059933A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2059933C3 (de
DE2059933A1 (de
Inventor
James L. Carson Gundersen
Carroll R. Balboa Island Perkins
Everett L. Fountain Valley Shaffstall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of DE2059933A1 publication Critical patent/DE2059933A1/de
Publication of DE2059933B2 publication Critical patent/DE2059933B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2059933C3 publication Critical patent/DE2059933C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Digital-Analog-Umsetzer mit einem Netzwerk aus Gewichtswiderständen und von Feldeffekttransistoren gebildeten Schaltern, deren Schaltzustand durch die jeweils umzusetzenden digitalen Eingangssignale bestimmt wird, während die jeweils eingeschalteten Gewichlswiderstände die Größe der entsprechenden analogen Ausgangssignale bestimmen. Solche Digital-Analog-Wandler sind beispielsweise aus dem Buch von Hoeschele: „Analog-to-Digital/ Digital-to-Analog Conversion Techniques", 1968, Seiten 116 bis 119 und 180 bis 184, sowie aus der DE-PS 11 37 508 bekannt. Bei den bekannten Digital-Analog-Wandlern bestehen die Gewichtswiderstände aus passiven Bauelementen, die von einem Körper oder einer Schicht eines nur schlecht leitenden Materials gebildet werden. Es ist jedoch relativ schwierig und demgemäß kostspielig. Widerstände mit hoher Präzision mit dem gewünschten Wert herzustellen. Insbesondere haben jedoch solche Widerstände einen relativ großen Temperaturkoeffizienten, so daß ihr Wert in unerwünschter Weise temperaturabhängig ist. Endlich lassen sich solche Widerstände nur schiecht in einer Form herstellen, die zur Verwendung in Verbindung mit integrierten Schaltkreisen geeignet sind.
Die neuesten Fortschritte auf dem Gebiet der Mikroelektronik, vor allem auch die Entwicklung von Metalloxid-Halbleiterbauteilen (MOS-Bauteile) haben neue Wege in der Gestaltung und Herstellung verschiedener Typen elektronischer Schaltungskreise eröffnet. Insbesondere ist es oft erwünscht, einen vollständig integrierten Schaltungskreis, ein System oder ein Untersystem auf einem einzigen Halbleitersubstrat herzustellen. Diese Möglichkeit besteht für Digital-Analog-Wandler der eingangs genannten Art bisher nicht.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun-
J5 de, einen Digital-Analog-Umsetzer der eingangs beschriebenen Art mit einem Netzwerk aus Gewichtswiderständen zu versehen, deren Werte auf einfache Weise mit höherer Genauigkeit herstellbar sind und die vor allem einen geringeren Temperaturgang aufweisen.
Darüber hinaus soll ein solcher Digital-Analog-Umsetzer in höherem Maß mit integrierten elektronischen Schaltungskreisen kompatibel sein, als es bisher der Fall war.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch
gelöst, daß die Gewichtswiderstände von Feldeffekttransistoren gebildet werden, deren Strompfade parallel zueinander liegen, daß die Gewichtswiderstände, wenn eine erste vorgegebene Spannung an ihre Steuerelektroden angelegt ist, in einem solchen Maße Strom leiten,
daß ihre Strompfade Widerstandswerte aufweisen, die in einem ausgewählten Verhältnis zueinander stehen, daß alle Gewichtswiderstände im wesentlichen gegen Stromfluß gesperrt sind, wenn eine zweite vorgegebene Spannung an ihre Steuerelektroden angelegt ist, und
daß die von Feldeffekttransistoren gebildeten Schalter auf ein Steuersignal hin in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert der Eingangssignale an die zugehörigen Stcuerelektroden der Gewichtswiderstände entweder die erste oder die zweite vorgegebene Spannung
anlegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Digital-Analog-Umsetzer wird der Widerstandswert der von den Feldeffekttransistoren gebildeten Gewichtswiderstände im wesentlichen durch die Dimension des Kanals bestimmt,
lv> die mittels photolithographischer Methoden mit großer Genauigkeit bestimmt und eingehalten werden kann. Daher ist es möglich, Feldeffekttransistoren herzustellen, die den gewünschten Widerstandswert mit hoher
Genauigkeit aufweisen. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß der Kanalwiderstand des Feldeffekttransistors einen nur sehr kleinen Temperaturkoeffizienten hat, der der Größenordnung von ΙΟ-4 pro Giad liegen kann. Damit ist auch die gewünschte geringe Temperaturabhängigkeit erreicht. Endlich kann der erfindungsgemäße Digital-Analog-Umsetzer ausschließlich durch die Anwendung der bei der Herstellung integrierter Schaltungsanordnungen üblichen Technik auf einem einzigen Halbleitersubstrat hergestellt und mit den Spannungen betrieben werden, welche eine aus integrierten Schaltkreisen aufgebaute Logik zu liefern im Stande ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, macht der erfindungsgemäße Digital-Analog-Umsetzer von einem leiterartigen Widerstandsnetzwerk 10 Gebrauch, das eine Vielzahl von gewichteten Widerstandsgliedern aufweist, die wahlweise parallel zueinander effektiv zwischen ein Paar von Leitern 6 und 8 eingeschaltet oder davon abgetrennt werden können. Der Leiter 6 ist mit einem Referenzpotential, wie z. B. Masse, verbunden, während der Leiter 8 mit dem Schaltungsteil verbunden ist, der das Analog-Ausgangssignal des Wandlers erzeugt. Jedes Widerstandsglied besteht aus einem Feldeffekttransistor, der als schaltbarer Widerstand betrieben wird. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind die Emitter-Kollektor-Strecken einer Vielzahl von aus Feldeffekttransistoren bestehenden schaltbaren Widerständen 12, 14, 16 und 18 parallel zueinander zwischen die Leiter 6 und 8 eingeschaltet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Widerstände, die in einem speziellen Wandler zu verwenden sind, nicht auf vier beschränkt ist, obwohl in der Zeichnung aus Gründen der Darstellung nur vier derartige Widerstände wiedergegeben sind, sondern gleich der Anzahl der Bits ist, die die digitalen Wörter aufweisen, die in den Wandler eingegeben werden sollen.
Der erste aus einem Feldeffekttransistor bestehende schaltbare Widerstand 12, der dem höchststelligen Bit (MSB) des digitalen Eingangswortes zugeordnet ist, ist so ausgebildet, daß seine Emitter-Kollektor-Strecke bei Anlegen einer Vorspannung, die ihn in einem vorbestimmten Arbeitspunkt im linearen Bereich seiner Spannungs-Strom-Charakteristik in den leitenden Zustand versetzt, einen Widerstandswert der Größe R aufweist. Der zweite Widerstand 14, der dem zweithöchststelligen Bit des digitalen Eingangswortes zugeordnet ist, ist so ausgebildet, daß seine Emitter-Kollektor-Strecke einen Widerstandswert besitzt, der mit dem obenerwähnten Widerstandswert R gemäß einer vorgegebenen mathematischen Beziehung zusammenhängt, wenn der Transistor 14 mit Hilfe einer Gate-Spannung in den leitenden Zustand versetzt wird, die der Gate-Spannung gleich ist, die den Transistor 12 in den obenerwähnten Arbeitspunkt versetzt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist und bei dem der Digital-Analog-Wandler so aufgebaut ist, daß er binär codiertes digitales Wort in einen analogen Strom oder eine analoge Spannung umsetzt, der bzw. die dem numerischen Wert des digitalen Wortes proportional ist, ist die vorgegebene mathematische Beziehung diejenige von Potenzen der Zahl 2. Wenn diese Beziehung verwendet wird, weist die Emitter-Kollektor-Strcckc des Transistors J4 den Widerstandswert 2R auf, wenn der Transistor 14 mit einer Gate-Spannung in den leitenden Zustand versetzt wird, die gleich der Gate-Spannung ist, die den Transistor 12 in den obenerwähnten Arbeitspunkt versetzt. Dieser Widerstandswert kann durch einen solchen Aufbau des Transistors 14 erreicht werden, daß das Verhältnis der Kanalbreite zur Kanallänge die Hälfte des entsprechenden Verhältnisses des Feldeffekttransistors 12 beträgt. In ähnlicher Weise ist dann der dritte Widerstand 16, der dem drittstelligen Bit des digitalen Eingangswortes zugeordnet ist, so aufgebaut, daß das Verhältnis von Kanalbreite zu Kanallänge ein Viertel des entsprechenden Verhältnisses des Transistors 12 beträgt und demgemäß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 16 einen Widerstand der Größe AR aufweist, wenn der Transistor 16 durch eine Gate-Spannung in den leitenden Zustand versetzt wird, die gleich der Gate-Spannung ist, die den Transistor 12 in den obenerwähnten Arbeitspunkt versetzt. Das /?-te Wider-Standselement 18, das dem /7-stelligen Bit des digitalen Eingangswortes zugeordnet ist, würde so ausgebildet sein, daß bei seinem Kanal das Verhältnis der Breite zur Länge den ('^«-'Jten Wert des entsprechenden Verhältnisse? beim ersten Transistor 12 aufweist, so daß dann, wenn der /7-te Transistor mit der bereits erwähnten Gate-Spannung in den leitenden Zustand versetzt wird, seine Emitter-Kollektor-Strecke den Widerstandswert 2<"- 1W? aufweist.
Es sei darauf hingewiesen, daß ungeachtet der Tatsache, daß die Widerstände des leiterartigen Widerstandsnetzwerks bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Zweierpotenzen gestuft sind, für diese Widerstände eine beliebige mathematische Beziehung gewählt werden kann, ohne daß die Prinzipien der Erfindung verlassen werden. Als ein weiteres Beispiel können unter der Voraussetzung, daß der erste Feldeffekttransistor 12 einen Widerstand der Größe R darstellt, die übrigen Feldeffekttransistoren so ausgebildet sein, daß der zweite Feldeffekttransistör 14 einen Widerstandswert von R2, der dritte Transistor 16 einen Widerstandswert von R3 und der /j-te Transistor 18 einen Widerstandswert von R" darstellt. Die gewünschte Beziehung der Widerstandswerte zueinander kann erreicht werden, indem die aus Feldeffekttransistoren bestehenden, schaltbaren Widerstände 14, 16 und 18 so aufgebaut werden, daß das Verhältnis der Breite zur Länge ihrer Kanäle entsprechend der ausgewählten mathematischen Beziehung im umgekehrten Verhältnis zu dem des Widerstandselementes 12 steht.
Die Widerstände 12, 14, 16 und 18 werden mit Hilfe von jeweiligen Steuergliedern 22, 24, 26 und 28 wahlweise effektiv mit dem leiterartigen Widerstandsnetzwerk 10 verbunden oder davon abgetrennt. Bei
5^ einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Steuerglieder 22,24, 26 und 28 Feldeffekttransistoren, deren jeweilige Emitter-Kollektor-Strecken zwischen den zugehörigen Gate-Elektroden der Widerstände 12,14,16 und 18 und zugehörigen Anschlußklem-
bl) men 32, 34, 36 und 38 liegen, die zum Empfang von zugehörigen Signnlen geeignet sind, die für das höchst-, zweit-, vlritt- und n-stellige Bit eines digitalen Eingangswortes charakteristisch sind. Die jeweiligen Bitsignale können beispielsweise aus den entsprechenden Stufen
""' eines Speicherregisters erhalten werden.
Bei einem Logiksystem, das beispielsweise bei dem beschriebenen Digital-Analog-Wandler verwendet werden kann, wird eine dieitaie »0« durch 0 V dargestellt.
während eine digitale »1« durch einen Spannungspegel — V von beispielsweise — 7 V dargestellt wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das eingangsseitige digitale Spannungsniveau —V, das an die Anschlußklemmen 32, 34, 36 und 38 angelegt wird, in hohem Maße stabilisiert sein sollte, da gleichförmige Gate-Spannungen für die jeweiligen Widerstände 12, 14, 16 und 18 benötigt werden, um sicherzustellen, daß die gewünschten relativen Widerstandswerte in den jeweiligen Emitter-Kollektor-Strecken erreicht werden, wenn die Widerstände in den stromleitenden Zustand versetzt werden.
Damit die digitalen Bitsignale an den Anschlußklemmen 32,34,36 und 38 zum gewünschten Zeitpunkt an die Gate-Elektroden der zugeordneten Widerstände 12,14, 16 und 18 angelegt werden, werden die steuerbaren Feldeffekttransistoren 22, 24, 26 und 28 durch ein gemeinsames Steuersignal in den leitenden Zustand versetzt, das an einer Anschlußklemme 40 empfangen und an die Gate-Elektrode eines jeden der steuerbaren Transistoren 22, 24, 26 und 28 angelegt wird. Wenn die oben als Beispiel erwähnten Werte von 0 V bzw. -7 V als digitale Signalpotentiale verwendet werden, kann ein Steuerimpuls von —13 V verwendet werden. Die Spannungswerte, die bei Erscheinen eines Steuersignals an der Anschlußklemme 40 an die jeweiligen Gate-Elektroden der Widerstände 12, 14, 16 und 18 angelegt werden, werden infolge der inhärenten oder parasitären Eingangskapazität der Gate-Elektroden der Widerstände 12, 14, 16 und 18 bis zum Erscheinen des nächsten Steuersignals an den jeweiligen Gate-Elektroden festgehalten. Die erwähnten Eingangskapazitäten sind in der Zeichnung jeweils als Kondensatoren 42, 44, 46 und 48 gestrichelt dargestellt, die zwischen der jeweiligen Gate-Elektrode der Widerstände 12, 14, 16 und 18 und Masse eingeschaltet sind.
In dem Leiter 8 fließt ein analoger Ausgangsstrom, dessen Größe dem numerischen Wert des digitalen Eingangswortes proportional ist und durch ein Amperemeter oder eine andere geeignete, auf die Stromstärke ansprechende Vorrichtung gemessen werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird jedoch dadurch eine analoge Ausgangsspannung erzeugt, daß der Leiter 8 mit der negativen Eingangsklemme eines Operationsverstärkers verbunden ist, dessen Ausgang mit einer Klemme 52 verbunden ist, von der die analoge Ausgangsspannung abgenommen werden kann. Ein Rückkopplungswiderstand 54 ist zwischen die negative Eingangsklcmme des Operationsverstärkers und die Klemme 52 eingeschaltet, während die positive Eingangsklemme des Operationsverstärkers 50 mit einem Versorgungsspannungsanschluß 56 verbunden ist, der eine Spannung V/, liefert. Die Spannung V^ wirkt als Vorspannung für das Widerstandsnetzwerk 10, weil die Spannung an der negativen Eingangsklemme des Operationsverstärkers 50 (d. h. die Spannung am Leiter 8) zwangsweise durch die Rückkoppelschleife des Operationsverstärkers auf einem Wert gehalten wird, der im wesentlichen gleich dem Wert der Spannung an der positiven Eingangsklcmme 56 ist. Die Vorspannung Vi, ist so gewählt, daß sichergestellt ist, daß die Widerslände 12,14,16 und 18 in einem linearen Bereich ihrer Spannungs-Strom-Charakteristik arbeiten, wenn sie in den stromlcitcndcn Zustand versetzt worden sind. Bei einer Gate-Spannung von - 7 V (das ist der oben als Beispiel erwähnte Spannuncswcrt, der eine dinilalc »I« darstellt) und bei einer Schwcllerispannung für die Widerstandselemente (zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Zustand) von —2 V kann eine Vorspannung Vb für das Widerstandsnetzwerk von -2 V verwendet werden.
Beim Betrieb des beschriebenen Digital-Analog-Wandlers ist in Abwesenheit eines Steuersignals an der Anschlußklemme 40 jeder der steuerbaren Feldeffekttransistoren 22, 24, 26 und 28 so vorgespannt, daß er nicht leitet, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob die an
ίο die digitalen Anschlußklemmen 32, 34, 36 und 38 angelegte Spannung eine digitale »1« oder eine digitale »0« darstellt. Wenn ein Steuersignal an der Anschlußklemme 40 vorhanden ist, werden alle steuerbaren Feldeffekttransistoren 22,24,26 und 28 im wesentlichen bis zur Sättigung in den stromleitenden Zustand versetzt und es werden die Spannungspegel an den jeweiligen Anschlußklemmen 32, 34, 36 und 38 im wesentlichen an die zugehörigen Gate-Elektroden der Widerstände 12,14,16 und 18 übertragen.
Wenn das oben als Beispiel erwähnte Logiksystem Verwendung findet, bei dem eine digitale »0« durch eine Spannung von OV und eine digitale »1« durch eine Spannung von -7 V dargestellt wird, verursacht das nächste Steuersignal dann, wenn an einer der Anschlußklemmen 32,34,36 oder 38 eine digitale »0« anliegt, daß eine Spannung von im wesentlichen 0 V an die Gate-Elektrode des zugehörigen schaltbaren Widerstandes 12, 14, 16 oder 18 angelegt wird. Die Emitter-Kollektor-Strecke dieses schaltbaren Wider-
jo Standes wird dann für einen Stromfluß gesperrt und es wird das Widerstandselement effektiv elektrisch von den Leitern 6 und 8 des leiterseitigen Netzwerkes 10 abgetrennt. Wenn andererseits an einer der Anschlußklemmen 32, 34, 36 oder 38 eine digitale »1« anliegt, wird das nächste Steuersignal, das an die Anschlußklemme 40 angelegt wird, das Anlegen einer Spannung von im wesentlichen —7 V an die Gate-Elektrode des zugehörigen Widerstandes 12, 14, 16 oder 18 bewirken. Diese Spannung versetzt den diesen Widerstand bildenden Feldeffekttransistor in den leitenden Zustand, so daß über seine Emitter-Kollektor-Strecke ein Strom fließt und effektiv eine elektrische Verbindung dieses Widerstandes mit den Leitern 6 und 8 des leiterförmigen Netzwerkes 10 hergestellt wird. Wenn daher die digitale
Ί5 Eingangszahl, die in ein Analogsignal umgewandelt werden soll, Null ist, d. h. an allen Anschlußklemmen 32, 34, 36 und 38 digitale »0«en anliegen, sind alle Widerstände 12, 14, 16 und 18 im nichtleitenden Zustand. Es fließt kein Strom im Leiter 8 und die Spannung an der Klemme 52 verharrt auf ihrem untersten Wert.
Wenn eine digitale »1« an die höchststclligc Anschlußklemme 32 und digitale »0«en an die übrigen Anschlußklemmen 34, 36 und 38 angelegt werden, wird
v> nur der erste Widerstand 12 durch das Steuersignal in den leitenden Zustand versetzt. Dann fließt im Leiter 8 ein Strom von einer Größe, die im wesentlichen gleich V)JR ist, und es wird an der ausgangsseitigen Klemme 52 eine entsprechende Spannung erscheinen.
'-■·> Wenn eine digitale »1« an der zweilhöchststclligcn Anschlußklemme 34 und digitale »0«en an den übrigen Anschlußklemmen 32,36 und 38 anstehen, wird lediglich der Widerstand 14 durch das Steuersignal in den leitenden Zustand versetzt. Ein Strom, dessen Größe im
ι wesentlichen gleich VtJ2R ist, fließt dann im Leiter 8, und es wird eine entsprechende Spannung an der ausgangsseitigen Klemme 52 abgegeben. Die Anwesenheit einer »1« an der Anschlußklemme 34 führt daher
zur Erzeugung eines analogen Stroms, dessen Stärke halb so groß ist wie diejenige des Stromes, der bei Vorliegen einer »1« an der Anschlußklemme 32 erzeugt wurde, und es wird eine genaue Digital-Analog-Umsetzung erreicht, weil das digitale Bit, das der Anschlußklemme 34 zugeordnet war, einen gewichteten Wert aufweist, der halb so groß ist wie der Wert des Bits, das der Anschlußklemme 32 zugeordnet ist.
Wenn, um weitere Beispiele anzuführen, eine digitale »1« an der Anschlußklemme 36 und »0«en an den übrigen Anschlußklemmen 32,34 und 38 anstehen, wird im Leiter 8 ein Strom im wesentlichen von der Größe VtJAR erzeugt. Wenn eine digitale »1« an der Anschlußklemme 38 und »0«en an den übrigen Anschlußklemmen 32, 34 und 36 anstehen, wird ein ts Strom im wesentlichen von der Größe Vy2("-') erzeugt. Wenn digitale »l«en an den Anschlußklemmen 32 und 34 und »0«en an den Anschlußklemmen 36 und 38 anstehen, befinden sich die beiden Widerstände 12 und 14 im leitenden Zustand und es fließt im Leiter 8 ein Strom, der im wesentlichen die Größe 3 VtJ2R aufweist. Es werden daher im Leiter 8 ein analoger Strom und demgemäß auch an der Klemme 52 eine zugehörige analoge Spannung erzeugt, der bzw. die proportional zum numerischen Wert des digitalen Wortes ist, das an die Anschlußklemmen 32, 34, 36 und 38 angelegt worden ist.
Alle die aus Feldeffekttransistoren bestehenden schaltbaren Widerstände 12, 14, 16 und 18, alle steuerbaren Feldeffekttransistoren 22,24,26 und 28 und schließlich auch die die Verbindungen herstellenden Leiter können auf einem einzigen Halbleitersubstrat unter Anwendung der MOS-(Metalloxid-Halbleiter-) Technologie hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher Digital-Analog-Wandler von extrem kleiner Größe und geringem Gewicht. Weiterhin sind Digital-Analog-Wandler gemäß der Erfindung nicht nur einfach im Aufbau, sondern auch gegenüber großen Temperaturvariationen in hohem Maße unempfindlich.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf eine spezielle Ausführungsform dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich, daß der erfahrene Fachmann an dieser Ausführungsform eine Reihe von Veränderungen und Modifikationen vornehmen kann, ohne dabei den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Digital-Analog-Umsetzer mit einem Netzwerk aus Gewichtswiderständen und von Feldeffekttransistoren gebildeten Schaltern, deren Schaltzustand durch die jeweils umzusetzenden digitalen Eingangssignale bestimmt wird, während die jeweils eingeschalteten Gewichtswiderstände die Größe der entsprechenden analogen Ausgangssignale bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtswiderstände (12,14,16,18) von Feldeffekttransistoren gebildet werden, deren Strompfade parallel zueinander liegen, daß die Gewichtswiderstände (12,14,16,18), wenn eine erste vorgegebene Spannung an ihre Steuerelektroden angelegt ist, in einem solchen Maße Strom leiten, daß ihre Strompfade Widerstandswerte aufweisen, die in einem ausgewählten Verhältnis zueinander stehen, daß alle Gewichtswiderstände (12, 14, 16, 18) im wesentlichen gegen Stromfluß gesperrt sind, wenn eine zweite vorgegebene Spannung an ihre Steuerelektroden angelegt ist, und daß die von Feldeffekttransistoren (22, 24, 26, 28) gebildeten Schalter auf ein Steuersignal hin in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert der Eingangssignale an die zugehörigen Steuerelektroden der Gewichtswiderstände (12, 14, 16, 18) entweder die erste oder die zweite vorgegebene Spannung anlegen.
2. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbaren Gewichtswiderstände (12, 14, 16, 18) Verhältnisse von Breite zu Länge ihrer Kanäle aufweisen, die in einem umgekehrten Verhältnis zu den Verhältnissen ihrer Widerstandswerte stehen.
3. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strompfade der die Schalter bildenden Feldeffekttransistoren (22,24, 26, 28) jeweils zwischen eine der Anschlußklemmen (32, 34, 36, 38) für digitale Eingangssignale und die zugehörige Steuerelektrode eines der Gewichtswiderstände (12, 14, 16, 18) eingeschaltet ist, während an die Steuerelektroden jedes dieser Feldeffekttransistoren (22, 24, 26, 28) ein gemeinsames Steuersignal anlegbar ist.
4. Digital-Analog-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Enden der Strompfade der Gewichtswiderstände (12, 14, 16, 18) mit der negierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (50) verbunden sind, daß zwischen die positive Eingangsklemme und das andere Ende des Strompfades eines jeden der Gewichtswiderstände eine Potentialquelle eingeschaltet ist und daß schließlich die negative Eingangsklemme und die Ausgangsklemme durch einen Rückkopplungswiderstand (54) verbunden sind.
5. Digital-Analog-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte Rn aller anderen Gewichtswiderstände (14,16,18) zum Widerstandswert R eines ersten Gewichtswiderstandes (12) im Verhältnis Rn/R = 2<n-'>stehen.
DE2059933A 1969-12-16 1970-12-05 Digital-Analog-Umsetzer Expired DE2059933C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88551869A 1969-12-16 1969-12-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2059933A1 DE2059933A1 (de) 1971-06-24
DE2059933B2 true DE2059933B2 (de) 1978-04-20
DE2059933C3 DE2059933C3 (de) 1978-12-07

Family

ID=25387082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2059933A Expired DE2059933C3 (de) 1969-12-16 1970-12-05 Digital-Analog-Umsetzer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3646587A (de)
JP (1) JPS4917900B1 (de)
DE (1) DE2059933C3 (de)
FR (1) FR2070883B1 (de)
GB (1) GB1290429A (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3946247A (en) * 1971-11-05 1976-03-23 Texas Instruments Inc. Analogue shift register correlators
JPS556134Y2 (de) * 1971-12-14 1980-02-12
US3755807A (en) * 1972-02-15 1973-08-28 Collins Radio Co Resistor-ladder circuit
JPS5644613B2 (de) * 1972-03-02 1981-10-21
US3919650A (en) * 1973-08-15 1975-11-11 Mi 2 329102 Mark frequency detector circuit
NL180712C (nl) * 1974-09-28 1987-04-01 Philips Nv Weerstandsleesversterker.
US4045793A (en) * 1975-09-29 1977-08-30 Motorola, Inc. Digital to analog converter
DE2803099C3 (de) * 1978-01-25 1986-07-10 Hans-Ulrich 5810 Witten Post Digital-Analog-Umsetzer in integrierter Schaltungstechnik
US4209781A (en) * 1978-05-19 1980-06-24 Texas Instruments Incorporated MOS Digital-to-analog converter employing scaled field effect devices
DE2914108C2 (de) * 1979-04-07 1984-03-08 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Monolithisch integrierte Schaltungsanordnung für einen Digital-Analog-Wandler
DE2937697C2 (de) * 1979-09-18 1983-04-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Erzeugung mehrstufiger digitaler Signale aus binärenSignalen sehr hoher Bitrate
DE2937728C2 (de) * 1979-09-18 1983-04-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Erzeugung mehrstufiger digitaler Signale aus binären Signalen sehr hoher Bitrate
DE2939455C2 (de) * 1979-09-28 1983-11-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Digital-Signalen, insbesondere PCM-Signalen, in diesen entsprechende Analog-Signale, mit einem R-2R-Kettennetzwerk
FR2469836A1 (fr) * 1979-11-16 1981-05-22 Hennion Bernard Systeme de codage et decodage a multiniveaux en courant
US4551705A (en) * 1981-06-30 1985-11-05 Honeywell Inc. Programmable integrated circuit AC resistor network
US4603319A (en) * 1984-08-27 1986-07-29 Rca Corporation Digital-to-analog converter with reduced output capacitance
US4888589A (en) * 1988-06-09 1989-12-19 Precision Monolithics, Inc. Digital-to-analog converter with diode control
JP2600435B2 (ja) * 1990-05-08 1997-04-16 松下電器産業株式会社 冗長救済回路
US7710302B2 (en) * 2007-12-21 2010-05-04 International Business Machines Corporation Design structures and systems involving digital to analog converters
US7868809B2 (en) * 2007-12-21 2011-01-11 International Business Machines Corporation Digital to analog converter having fastpaths
CN102394651B (zh) * 2011-09-01 2014-03-26 徐州师范大学 可编程双积分型32位adc
WO2017169724A1 (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、撮像素子、並びに電子機器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE572049A (de) * 1957-12-03 1900-01-01
US3395291A (en) * 1965-09-07 1968-07-30 Gen Micro Electronics Inc Circuit employing a transistor as a load element

Also Published As

Publication number Publication date
DE2059933C3 (de) 1978-12-07
DE2059933A1 (de) 1971-06-24
US3646587A (en) 1972-02-29
GB1290429A (de) 1972-09-27
FR2070883B1 (de) 1975-02-21
JPS4917900B1 (de) 1974-05-04
FR2070883A1 (de) 1971-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2059933C3 (de) Digital-Analog-Umsetzer
DE2611858C2 (de) Digital-Analog-Umsetzer
DE3216828C2 (de) Dämpfungsnetzwerk vom Leitertyp
DE3121450A1 (de) Digital/analog-umsetzer
DE4020583A1 (de) Blind- und abgleich-wandler fuer kapazitive digital-analog-wandler
DE4003758A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum umformen von analog/digital-nichtlinearitaeten in statisches rauschen
DE2310267C2 (de) Digital/Analog-Umsetzer
DE2706931C2 (de)
DE3119923C2 (de) Schaltungsanordnung für einen Bereichskomparator
DE3205247C2 (de)
DE1762972B2 (de) Steuerbare spannungsquelle
DE3309897C2 (de)
DE2801272A1 (de) Schaltungsanordnung mit gewichtsfaktorabhaengiger ladungsaufteilung und -uebertragung
AT397443B (de) Mosfet-analogmultiplizierschaltung
DE2838310B1 (de) Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Digital-Signalen,insbesondere PCM-Signalen,in diesen entsprechende Analog-Signale,mit einem R-2R-Kettennetzwerk
DE1034890B (de) íÀAusschliessliche-ODERíÂ-Schaltung mit zwei Transistoren
DE2839459A1 (de) Schaltungsanordnung zur signalpegelumsetzung
DE3033174C2 (de) Leseverstärker für einen Bipolar-Speicherbaustein
DE2348831C3 (de) Digital-Analogwandler
DE3725348C2 (de)
DE3603841C2 (de) Dämpfungsglied mit niedrigem Rauschverhalten und hoher thermischer Stabilität
DE2803099C3 (de) Digital-Analog-Umsetzer in integrierter Schaltungstechnik
DE2816262A1 (de) Schaltmatrix fuer die durchschaltung von wechselstromsignalen
DE1287622B (de)
DE3145771C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee