DE2838310C2 - Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Digital-Signalen, insbesondere PCM- Signalen, in diesen entsprechende Analog- Signale, mit einem R-2R-Kettennetzwerk - Google Patents

Description

a) in das an dem Verbindungspunkt des am einen Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerkes liegenden Querwiderstandes und des ihm benachbarten Längswiderstandes ein Konstantstrom eingespeist wird,

b) dessen anderes Ende durch einen zusätzlichen Widerstand des Widerctandswertes 2R abgeschlossen ist und

c) in dem zur Umsetzung eines Digitalsignals, das eine der Anzahl der Quenviderstände entsprechende Anzahl von Bits umfaßt, diejenigen Enden der Quenviderstände, die den Längswiderständen abgewandt sind, den Bits des Digitalsignals entsprechend jeweils entweder direkt an den Fußpunkt der Konstantstromquelle oder an eine virtuell auf gleichem Potential (virtuelle Masse) gehaltene, den Analogsignalausgang bildende Summenstromleitung anschaltbar sind,

d) wobei sämtliche Widerstände des Ä-2Ä-Kettennetzwerkes durch die Quelle-Senke-Strecken von auf einem Chip integriert einzeln bzw. in Serie geschalteten, untereinander gleichen MOS-Transistoren gebildet sind, wobei ferner

e) die mit den Quelle-Senke-Strecken jeweils zweier Paare von in Serie geschalteten MOS-Transistoren die Querwiderstände des /?-2/?-Kettennetzwerks bildenden MOS-Transistoren zu zwei Gruppen von MOS-Transistor-Paaren gehören, von denen

f) die zu der einen Gruppe von MOS-Transistor-Paaren gehörenden einzelnen MOS-Transistor-Paare jeweils zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt von Längswiderstand und Querwiderstand des Ä-2/?-Kettennetzwerkes und dem Fußpunkt (Masse) der den Konstantstrom mit vom Digitalsignal bestimmten Vorzeichen einspeisenden Konstantstromquelle liegen und

g) die zu der anderen Gruppe von MOS-Transistor-Paaren gehörenden einzelnen MOS-Transistor-Paare jeweils zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt von Längswiderstand und Queiwiderstand des Ä-2Ä-Kettennetzwerks und der Summenstromleitung liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils beiden MOS-Transistor-Paare (TH-TU, Γ13-T14;...; Tn 1 — Tn 2, Tn 3— Tn 4) von einer Steuerschaltung (St 1,..., Stn) her, der eingangsseitig jeweils ein Bit (B\,-..,B_n) des jeweiligen Digitalsignals zuführbar ist, durch Ansteuerung an ihren Steuerelektroden mit dem gleichen Steuerpotential (UGGi, das an den Steuerelektroden der mit ihren Quelle-Senke-Strecken Längswiderstände des Ä-2Ä-Kettennetzwerks bildenden, stets im leitenden Zustand befindlichen MOS-Transistoren 720,...) liegt, alternativ in den leitenden Zustand steuerbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung von jeweils eine Anzahl vom Bits umfassenden Digitalsignalen, insbesondere PCM-Signalen, in diesen entsprechende Analogsignale, unter Verwendung eines Ä-2Ä-Kettennetzwerks.

Ein solches Ä-2/?-Kettennetzwerk kann in der Weise aufgebaut sein (s.z.B. DE-AS 2315 986, daß seine sämtliche Längswiderstände und seine an den beiden Kettennetzwerksenden liegenden Quenviderstände jeweils ein und denselben Widerstandswert R besitzen, während alle übrigen Querwiderstände den doppelten Widerstandswert 2R besitzen, wobei das eine Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerks den Analogsignalausgang bildet, zur Umsetzung von jeweils π + m + 1 Bits umfassenden Digitalsignalen in Analogsignale nach einer nichtiinearen Knickkennlinie, die aus 2^⁺' linearen Abschnitten mit jeweils 2" Amplitudenstufen besteht, kann dabei jedem Verbindungspunkt einer Gruppe von η benachbarten Verbindungspunkten jeweils eines Querwiderstandes und wenigstens eines Längswiderstandes selektiv ein Konstantstrom von einer von η Konstantstromquellen entsprechend den jeweils durch eine binäre »1« gebildeten η niederstwertigen Bits des jeweiligen Digitalsignals zuführbar sein, wobei der dem Analogsignalausgang zugewandte Verbindungspunkt der Gruppe von η benachbarten Verbindungspunkten von dem betreffenden Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerks einen Abstand entsprechend 1 bis 2^m-> Verbindungspunkten gemäß dem Wert der jeweils durch eine binäre »1« gebildeten /η-Bits des jeweiligen Digitalsignals hat und wobei dem ihm in Richtung zu dem genannten Ende des /?-2K-Kettennetzwerks benachbarten Verbindungspunkt eines Querwiderstands und wenigstens eines Längswiderstandes ein Konstantstrom von einer gesonderten Konstantstromquelle in dem Falle zugeführt wird, daß wenigstens eines der /η-Bits des jeweiligen Digitalsignals durch eine binäre »i« gebildet ist.

Ein solches Ä-2/?-Kettennetzwerk kann aber auch in der Weise aufgebaut sein {s.z.B. Elektronik 21 (1972) Nr. 2, S. 39, 40, Bild 3; 1978 IEEE International Solid State Circuits Conference, Digest of Technical Papers, 186,187, F i g. 2 oben), daß sämtliche Längswiderstände den Widerstandswert R und sämtlich·; Querwiderstände den Widerstandswert 2R besitzen, wobei das eine Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerks den Analogsignalausgang bildet und das andere Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerks durch einen zusätzlichen Widerstand des Widerstandswertes 2Ä abgeschlossen ist; zur Umsetzung eines Digitalsignals, das eine der Anzahl der Quenviderstände entsprechende Anzahl von Bits umfaßt, sind dann an diejenigen Enden der Querwiderstände, die den Längswiderständen abgewandt sind, den Bits des Digitalsignals entsprechende Binärspannungen anschaltbar.

Das /?-2fl-Kettennetzwerk kann dabei in der Weise realisiert sein (s. z.B. DE-OS 24 23130); FR-PS 20 43 946), daß die den Widerstandswert R aufweisenden Längswiderstände durch die Quelle-Senke-Strekken von MOS-Transistoren gebildet sind, die stets im leitenden Zustand sind, und die den Widerstandswert 2R aufweisenden Querwiderstände durch die Quelle-Senke-Strecken jeweils zweier MOS-Transistoren bzw. zweier MOS-Transistorpaare zweier Gruppen von an

gruppeneigene, unterschiedliche Spannungen abgebende Speisespannungsquellen angeschlossenen MOS-Transistoren gebildet sind, die von alternativ aktivierten Ausgängen jeweiis einer Steuerschaltun,'} her, der eingangsseitig jeweils ein Bit des jeweiligen Digitalsignals zuführbar ist, durch Ansteuerung an ihren Steuerelektroden mit dem gleichen Steuerpotential, das auch an den Steuerelektroden der Längswiderstände bildenden MOS-Transistoren liegt, alternativ in den leitenden Zustand steuerbar sind, wobei einem der beiden MOS-Transistoren (bzw. MOS-Transistorpaare), die diejenigen Querwiderstände des Ä-2iMCettennetzwerks bilden, welche an dem vom Analogsignalausgang abgewandten Ende des kettennetzwerks liegen, ein stets im leitenden Zustand befindlicher zusätzlicher MOS-Transistor (bzw. MOS-Transistorpaar) parallelgeschaltet ist

Die Genauigkeit, mit der die Digital-Analog-Umsetzung vor sich geht, hängt bei einem solcher Ä-2Ä-Kettennetzwerk, abgesehen von den geometrischen Toleranzen der MOS-Transistoren, weitgehend von dem Einfluß der jeweiligen Steuarelektrode-Quelle-Spannung und Steuerelektrode-Senke-Spannung auf den Widerstand des leitenden MOS-Transistors ab; infolgedessen weichen die Widerstandswerte der einzelnen MOS-Transistoren in Abhängigkeit von der Bitkombination des jeweiligen Digitalsignals in unterschiedlichen Kombinationen von einem theoretisch einheitlichen Widerstandswert R in beiden Richtungen relativ stark ab, so daß die Digital-Analog-Umsetzung mit einem Fehler von bis zu 20% behaftet sein kann.

Schließlich kann ein solches Ä-2Ä-Kettennetzwerk auch in der Weise ausgebildet sein (s. z. B. Electronics 45 (1972) Nr. 12, S. 83,87,90, Fig. 5; 1978 IEEE International Solid-State Circuits Conference, Digest of Technical Papers, 186,187, Fig. 2 unten), daß wiederum sämtliche Längswiderstände den Widerstandswert R und sämtliche Querwiderstände den Widerstandswert 2R besitzen, wobei an dem Verbindungspunkt das am einen Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerkes liegenden Querwiderstandes und des ihm benachbarten Längswiderstandes ein Konstantstrom eingespeist wird und das andere Ende des Ä-2Ä-Kettennetzwerks durch einen zusätzlichen Widerstand des Widerstandswertes 2Ä abgeschlossen ist; zur Umsetzung eines Digitalsignals, das eine der Anzahl der Querwiderstände entsprechende Anzahl von Bits umfaßt, sind dann diejenigen Enden der Querwiderstände, die den Längswiderständen abgewandt sind, den Bits des Digitalsignals entsprechend direkt an den Gegenpol der Konstantstromquelle oder an eine auf gleichem Potential gehaltene, den Analogsignalausgang bildende Summenstromleitung anschaltbar.

Die Widerstände des Ä-2Ä-Netzwerks können hierbei durch MOS-Transistoren gebildet sein, wobei alle den Widerstandswert 2R aufweisenden MOS-Transistoren durch ein Paar von zwei gleichen, in Serie geschalteten MOS-Transistoren des Widerstandswertes R gebildet sind und wobei zur Bildung der Querwiderstände jeweils zwei solche Paare vorgesehen sind, die zwei Gruppen bilden, von denen die Paare der einen Gruppe zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt von Längswiderstand und Querwiderstand und dem Fußpunkt der Konstantstromquelle und die Paare der anderen Gruppe zwischen diesem Verbringungspunkt und der Summenstromleitung liegen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Digital-Analog-Umsetzung unter Verwendung eines Ä-2Ä-Kettennetzwerkes der letztgenannten Art.

Auch ein solches Ä-2Ä-Kettennetzwerk ermöglicht eine exakte Digital-Analog-Umsetzung bei entsprechend exakter Realisierung des Widerstandswerts R in allen MOS-Transistoren, womit die Genauigkeit, mit der die Digital-Analog-Umsetzung vor sich geht, wiederum von den geometrischen Toleranzen der MOS-Transistoren und von dem Einfluß der Steuerelektrode-Quelle-Spannungen und der Steuerelektrode-Senke-Spannun-

gen auf die Widerstände der leitenden MOS-Transistoren abhängt Die Erfindung stellt sich demgegenüber die Aufgabe, Beeinträchtigungen der Genauigkeit der Digital-Analog-Umsetzung durch den Einfluß von Steuerelektrode-Quelle-Spannungen und Steuerelek trode-Senke-Spannungen auf die Widerstände leitender MOS-Transistoren weitestgehend zu vermeiden.

Die Erfindung betrifft somit eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung von jeweils eine Anzahl von Bits umfassenden Digitalsignalen, insbesondere PCM-Signa len, in diesen entsprechende Analogsignale, mit einem Längswiderstände des Widerstandswertes R und Querwiderstände des Widerstandswertes 2R aufweisenden Ä-2Ä-Kettennetzwerk,

a) in das an dem Verbindungspunkt des am einen Ende des Ä-2/?-Kettennetzwerks liegenden Querwiderstands und des ihm benachbarten Längswiderstandes ein Konstantstrom eingespeist wird,

b) dessen anderes Ende durch einen zusätzlichen Widerstand des Widerstandswertes 2R abgeschlossen ist und

c) in dem zur Umsetzung eines Digitalsignals, das eine der Anzahl der Querwiderstände entsprechende Anzahl von Bits umfaßt diejenigen Enden der Querwiderstände, die den Längswiderständen abgewsndt sind, den Bits des Digitalsignals entsprechend jeweils entweder direkt an den Gegenpol der Konstantstromquelle oder an eine (virtuell) auf gleichem Potential gehaltene, den Analogsignalausgang bildende Summenstromleitung anschaltbar sind,

d) wobei sämtliche Widerstände des /?-2Ä-Kettennetzwerks durch die Quelle-Senke-Strecken von auf einem Chip integriert einzeln bzw. in Serie geschalteten, untereinander gleichen MOS-Transistoren gebildet sind; und ferner

e) die mit den Quelle-Senke-Strecken jeweils zweier Paare von in Serie geschalteten MOS-Transistoren die Querwiderstände des /?-2Ä-Kettennetzwerks bildenden MOS-Transistoren zu zwei Gruppen von MOS-Transistor-Paaren gehören, von denen

f) die zu der einen Gruppe von MOS-Transistor-Paaren gehörenden einzelnen MOS-Transistor-Paare jeweils zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt von Längswiderstand und Querwiderstand des Ä-2i?-Kettennetzwerks und dem Gegenpol der den Konstantstrom mit vom Digitalsignal bestimmtem Vorzeichen einspeisenden Konstantstromquelle liegen und

g) die zu der anderen Gruppe von MOS-Transistor-Paaren gehörenden einzelnen MOS-Transistor-Paare jeweils zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt von Längswiderstand und Querwiderstand des Ä-2/?-Kettennetzwerks und der Summenstromleitung liegen.

Diese Schaltungsanordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils beiden MOS-Transistor-Paare von einer Steuerschaltung her, der

eingangsseitig jeweils ein Bit des jeweiligen Digitalsignals zuführbar ist, durch Ansteuerung an ihren Steuerelektroden mit dem gleichen Steuerpotential, das an den Steuerelektroden der mit ihren Quelle-Senke-Strecken Längswiderstände des Ä-2/?-Kettennetzwerks bildenden, stets im leitenden Zustand befindlichen MOS-Transistoren liegt, alternativ in den leitenden Zustand steuerbar sind.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ungeachtet etwa verbleibender unterschiedlicher Steuerelektrode-Quelle-Spannungen und Steuerelektrode-Senke-Spannungen und damit verbleibender Ungenauigkeiten in der Realisierung des Widerstandswertes R bzw. 2R die Digital-Analog-Umsetzung von solchen Fehlerquellen im Ergebnis praktisch unbeeinträchtigt bleibt und somit die Genauigkeit, mit der die Digital-Analog-Umsetzung vor sich geht, wesentlich erhöht ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend noch näher erläutert

In der Zeichnung ist eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung von jeweils einer Anzahl von Bits Bo, B\, B2,... B_n umfassenden Digitalsignalen, insbesondere PCM-Signalen, in diesen entsprechend Analogsignale dargestellt, die als "wesentlichen Bestandteil ein R-2R-Kettennetzwerk enthält, das mit untereinander gleichen MOS-Transistoren realisiert ist, die auf einem Chip integriert sein mögen.

Zu diesem ft-2/MCettennetzwerk gehören zum einen mit ihren Quelle-Senke-Strecken die Längswiderstände des i?-2Ä-Kettennetzwerks bildende MOS-Transistoren

710, 720 die durch N-Kanal-MOS-Transistoren

vom Anreicherungstyp gebildet sein mögen; diese MOS-Transistoren liegen mic ihren Steuerelektroden an einer Steuerspannung Ucc von beispielsweise +12 V, durch die sie stets im leitenden Zustand gehalten werden.

Zum anderen gehören zu den Ä-2i?-Kettennetz-Weise ausgebildet sein, weshalb hier darauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. An dem der Konstantstromquelle Io abgewandten Ende ist das Ä-2Ä-Kettennetzwerk durch ein einen 2/?-Widerstand bildendes Paar von in Serie geschalteten MOS-Transistoren Ta 3— TaA abgeschlossen, deren Steuerelektroden ständig an der bereits erwähnten Steuerspannung Ucc liegen, so daß das MOS-Transistor-Paar Ta 3— Ta 4 ständig im leitenden Zustand ist. Die jeweils zu der anderen Gruppe 711-712,... Tn\-Tn2 von MOS-Transistor-Paaren gehörenden MOS-Transistor-Paare, wie beispielsweise das MOS-Transistor-Paar 721 — 7*22, liegen jeweils zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt, beisielsweise also dem Vebrindungspunkt 2, von Längswiderstand und Querwiderstand des Ä-2.*?-Kettennetzwerks und dessen durch eine Summenstromleilung s gebildetem Analogsignalausgang. Diese Summenstromleitung s ist in der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung mit dem invertierenden Eingang (—) eines als invertierender Verstärker geschalteten Operationsverstärkers verbunden, mit dessen nichtinvertierendem Eingang (+) der Fußpunkt der Konstantstromquelle Io verbunden ist; die Summenstromleitung s ist damit stets auf dem gleichen Potential (virtuelle Masse) gehalten wie der Fußpunkt der Konstantstromquelle /o.

Die Steuerschaltungen StI,..., Stn der einzelnen Paare TU-T12, 713-714;...; Tn\-Tn2, TnZ- Tn 4 von MOS-Transistor-Paaren Π1-Γ12,... Tn 3— TnA können, wie dies in der Zeichnung für die Steuerschaltung Sf 2 im einzelnen dargestellt ist, jeweils zwei in Kette geschaltete Inverter aufweisen, die durch MOS-Transistoren Na, Nb realisiert sind. Diese MOS-Tränsistoren Na, Nb liegen mit ihrer einen Hauptelektrode jeweils am Fußpunkt der Konstantstromquelle (Masse), während die andere Hauptelektrode jeweils über eine ebenfalls mit MOS-Transistoren Ma, La bzw. Mb, Lb realisierte Bootstrab-Schaltung Ca, La, Ma bzw. Cb, Lb, Mb mit einer die bereits erwähnte

werk mit ihren Quelle-Senke-Strecken jeweils paar- 40 Steuerspannung Ucc von beispielsweise +12 V führen-" " ' ' ' " ~ ■" den Leitung verbunden sind. Sämtliche MOS-Transisto

ren der Steuerschaltungen St mögen dabei wiederum durch N-Kanal-MOS-Transistoren vom Anreicherungstyp gebildet sein.

Der Steuerelektrode des den einen Inverter bildenden MOS-Transistors Na wird das jeweils nach seiner Stellung innerhalb des umzusetzenden Digitalsignals in Frage kommende Bit B₁ zugeführt, indem in Zuführung eines Bits »1« ein Potential von beispielsweise +10 V und in Zuführung eines Bits »0« ein Potential von beispielsweise OV an die Steuerelektrode des MOS-Transistors Na angelegt wird.

Im ersten Falle, d.h. bei Zuführung eines Bits »1«, ■wird hierdurch der MOS-Transistor Na in den leitenden gehörendes MOS-Transistor-Paar, wie beispielsweise 55 Zustand gebracht, wobei am Schaltungspunkt a ein

weise in Serie geschaltet die Querwiderstände des /?-2Ä-Kettennetzwerks bildende MOS-Transistoren 711-712, 713-714;...; 7/71-7/3 2,777 3-7/3 4,die ebenfalls durch N-Kanal-MOS-Transistoren vom Anreicherungstyp gebildet sein mögen. Die MOS-Transistor-Paare T11 - T12,... Tn 3 - Tn 4 bilden ihrerseits jeweils mit einer eigenen Steuerschaltung Sti ...Stn verbundene Paare Γ11-Γ12, 713—714; ...; Tn 1 - Tn 2, Tn3- 77j4 von zu zwei Gruppen 711 — 712, 721 - 722, ... 7/31 - 7/3 2; 713- 714, 723- 724,... Tn 3— Tn 4 von MOS-Transistor-Paaren gehörenden MOS-Transistor-Paaren.

Dabei liegt jeweils ein zu der einen Gruppe 713- 714,... Tn 3— Tn 4 von MOS-Transistor-Paaren

das MOS-Transistor-Paar 723—724, zwischen dem betreffenden Verbindungspunkt (2) von Längswiderstand und Querwiderstand des Ä-2Ä-Kettennetzwerks und dem Gegenpol (Masse) einer Konstantstromquelle Potential von etwa 0 V auftritt; zugleich ist der MOS-Transistor Ma leitend und zunächst auch der MOS-Transistor La, bis am Schaltungspunkt c ein Potential von etwa +10 V auftritt Zugleich damit wird

Io die an dem Verbindungspunkt 1 des am einen Ende 60 der MOS-Transistor M> in den Sperrzustand gebracht, des Ä-2Ä-Kettennetzwerks liegenden Querwiderstan- wobei am Schaltungspunkt b ein Potential von +12 V

und am Schaltungspunkt d ein Potential von etwa + 20V auftritt Von der Steuerschaltung St2 her werden damit die mit ihren Steüerelektroden an den Schaltungspunkt b angeschlossenen MOS-Transistoren

des und des ihm benachbarten Längswiderstandes einen Konstantstrom von beispielsweise 200 uA mit vom Vorzeichenbit Bo des jeweils umzusetzenden Digitalsignals bestimmtem Vorzeichen einspeist Eine solche Konstantstromquelle zur Erzeugung bipolarer Konstantströme kann grundsätzlich in (beispielsweise aus Elektronik21 [1972] Nr. 5, S. 165,167,BiId 12) bekannter 721 — 722 des Ä-2Ä-Kettennetzwerks in den leitenden Zustand gesteuert, während die mit ihren Steuereiektroden an den Schaltungspunkt a angeschlossenen

MOS-Transistoren T23—T24 in den Sperrzustand gesteuert werden.

Im zweiten Falle, d. h. bei Zuführung eines Bits »0«, wird der MOS-Transistor Na in den Sperrzustand gebracht, wobei sich am Schaltungspunkt cdas Potential 5 auf etwa + 20 V verschiebt und am Schaltungspunkt a das Potential von +12 V auftritt, und zugleich damit wird der MOS-Transistor Nb in den leitenden Zustand gesteuert, wobei am Schaltungspunkt b das Potential von etwa OV und am Schaltungspunkt c/das Potential von etwa +10 V auftritt; von der Steuerschaltung Si2 her wird dann das MOS-Transistor-Paar T23—T24 in den leitenden Zustand gesteuert, während das MOS-Transistor-Paar T21 — T22 in den Sperrzustand gelangt.

In entsprechender Weise können, ohne daß dies in der Zeichnung im einzelnen dargestellt wäre, auch die übrigen Steuerschaltungen StI,... Stn ausgebildet sein und damit auch in entsprechender Weise die mit ihnen verbundenen MOS-Transistor-Paare des Ä-2V?-Kettennetzwerks steuern.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Realisierung der Steuerschaltungen Si mit zwei in Kette geschalteten MOS-Transistor-Invertern, die jeweils mit einer Bootstrap-Schaltung verbunden sind, bewirken diese Bootstrap-Schaltungen, daß jeweils die volle Steuerspannung Ugg an die Steuerelektroden des jeweils in den leitenden Zustand zu steuernden MOS-Transistor-Paares des fl-2/?-Kettennetzwerks angeschaltet wird. Statt dessen könnten die Steuerschaltungen Sf gegebenenfalls aber auch in Abweichung von den in der Zeichnung dargestellten Verhältnissen in der Weise ausgebildet sein, daß die die Inverter bildenden MOS-Transistoren jeweils über einen als Lastwiderstand ausgenutzten N-Kanal-MOS-Transistor vom Verarmungstyp mit der die Steuerspannung Ugg führenden Leitung verbunden sind. Derartige Steuerschaltungen sind grundsätzlich (aus der DE-OS 24 23 130) bekannt, weshalb hier darauf nicht weiter eingegangen werden sollte. Des weiteren können als Steuerschaltungen auch bistabile Kippschaltungen Verwendung finden, die entsprechende Lastelemente aufweisen, so daß wiederum gerade die volle Steuerspannung Ugg an die Steuerelektroden des jeweiligen MOS-Transistor-Paares des /?-2Ä-Kettennetzwerks angeschaltet wird. Auch hierauf braucht an dieser Stelle nicht weiter eingegangen zu werden.

Von den Steuerschaltungen Stί ...Stn her, denen eingangsseitig die einzelnen Bits B\ ...B_n des umzusetzenden Digitalsignals zuführbar sind, erhalten somit jeweils die MOS-Transistoren 771 — 77 2 bzw. 773— TiA des jeweils einen der beiden von der betreffenden Steuerschaltung Si? (/ = !,... n) angesteuerten MOS-Transistor-Paares 771 — 772,773— 774 an ihren Steuerelektroden die gleiche Steuerspannung Ugg, die auch an den Steuerelektroden der ständig leitenden MOS-Transistorer. ΓΙΟ, Γ20,... und 7a3—7a4 liegt; die MOS-Transistoren 773—774 bzw. 771 — 772 des jeweils anderen von der betreffenden Steuerschaltung SO' angesteuerten MOS-Transistor-Paares erhalten an ihren Steuerelektroden eine unterhalb der Schwellen- ω spannung des MOS-Transistoren liegende Steuerspannung. Damit ist nach Maßgabe des der betreffenden Steuerschaltung So' jeweils zugeführten Bits B, des umzusetzenden Digitalsignals jeweils eines der beiden MOS-Transistor-Paare leitend, nämlich bei Auftreten eines Bits »0« das zum Gegenpol der Konstantstrom- quelle Io führende MOS-Transistor-Paar 773— 774 und bei Auftreten eines Bits »1« das zu der (virtuell) auf gleichem Potential gehaltenen, den Analogsignalausgang bildenden Summenstromleitung 5 führende MOS-Transistor-Paar Tii — Ti2. Dabei weichen unter dem Einfluß unterschiedlicher Steuerelektrode-Quelle-Spannungen und Steuerelektrode-Senke-Spannungen die Widerstandswerte der einzelnen MOS-Transistoren von einem für alle MOS-Transistoren einheitlichen Widerstandswert R mehr oder weniger stark ab, indem unter den angegebenen Verhältnissen bei positivem (negativem) Vorzeichen des von der Konstantstromquelle Io in das /?-2Ä-Kettennetzwerk eingespeisten Konstantstromes der Widerstand jeweils des dem Längszweig des K-2/?-Kettennetzwerks zugewandten MOS-Transistors 771 bzw. 773 eines in einem Querzweig des /?-2Ä-Kettennetzwerks liegenden MOS-Transistor-Paares größer (kleiner) ist als der Widerstandswert des dem Längszweig des Ä-2Ä-Kettennetzwerks abgewandten MOS-Transistors 772 bzw. Ti 4 des betreffenden MOS-Transistorpaares; durch die Beaufschlagung der Steuerelektroden der jeweils leitenden, Querwiderstände bildenden MOS-Transistoren und der Steuerelektroden der ständig leitenden, Längswiderstände bzw. den Abschlußwiderstand des Ä-2Ä-Kettennetzwerks bildenden MOS-Transistoren mit ein und derselben Steuerspannung Ugg in Verbindung mit der (virtuellen) Potentialgleichheit der den Analogsignalausgang bildenden Summenstromleitung s und des Fußpunktes der Konstantstromquelle Io ist jedoch erreicht, daß der Widerstandswert jedes einen Längswiderstand bildenden MOS-Transistors T/0 gerade gleich dem Widerstandswert desjenigen mit ihm stromquellenseitig direkt verbundenen MOS-Transistors 771 bzw. Γ/3 ist, der zu dem gerade leitenden, den betreffenden Querwiderstand bildenden MOS-Transistor-Paar 771-772 bzw. 773- Ti4 gehört, während der Widerstandswert des jeweils anderen MOS-Transistors dieses MOS-Transistor-Paares allenfalls bis auf vernachlässigbar kleine Abweichungen gleich dem Widerstandswert des jeweils verbleibenden, stromquellenabgewandeten Teils des Ä-2Ä-Kettennetzwerks ist. Auf der Summenstromleitung s ergibt sich damit auf ein umzusetzendes Digitalsignal BqB\Bi ...B_n hin ein Summenstrom

der ein dem Digitalsignal exakt entsprechendes Analogsignal darstellt

Abschließend sei noch bemerkt, daß das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel von der Verwendung von N-Kanal-MOS-Transistoren ausgeht, daß statt dessen aber auch P-Kanal-MOS-Transistoren vom Anreicherungstyp Verwendung finden können, wobei dann eine Steuerspannung Ugg= -12V vorzusehen wäre.

Zusammenfassung

Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Digital-Signalen, insbesondere.PCM-Signalen, in diesen entsprechende Analog-Signale, mit einem Ä-2Ä-Kettennetzwerk

In einem Digital-Analog-Umsetzer mit einem durch MOS-Transistoren gebildeten Ä-2Ä-Kettennetzwerk, das an einem Ende mit einem Konstantstrom mit vom Digitalsignal bestimmten Vorzeichen beaufschlagt wird, werden die Querwiderstände bildenden, paarweise

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Umsetzung von jeweils eine Anzahl von Bits umfassenden Digitalsignalen, insbesondere PCM-Signalen, in diesen entsprechende Analogsignale, mit einem Längswiderstände des Widerstandswertes R und Querwiderstände des Widerstandswertes 2R aufweisenden Ä-2Ä-Kettennetzwerk,