DE3306310C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Digital-Analog-Konverter (DAC) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

DACs dieser Art sind bekannt.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines gebräuchlichen monolitischen 16-bit-DAC dargestellt. Eine 16-bit-Steuerleitung ist in höchstwertige bits (MSB) und in niedrigstwertige bits (LSB) unterteilt. Die drei MSBs sind jeweils an einzelne Stromschalter 11 und Stromquellen 13 (sh. Fig. 2), die durch den Block 10 dargestellt sind, angeschlossen. Die dreizehn LSBs sind ebenfalls an Stromschalter und Stromquellen angeschlossen, welche der Block 14 repräsentiert. Die drei MSB-Stromschalter und -Stromquellen 10 können aus drei binär-gewichteten Stromquellen bestehen, von denen jede mit einem Stromschalter verbunden ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die MSB-Stromschalter und -Stromquellen 10 aus sieben gleich-gewichteten Stromquellen bestehen, die in Kombination ein- und ausgeschaltet werden, um den erforderlichen Ausgang zu schaffen, der einen bestimmten, auf den drei MSB-Steuerleitungen vorhandenen Code entspricht.

Beide Methoden der Einrichtung der MSB-Stromschalter und -Stromquellen haben ihre bekannten Vorteile, und welche von ihnen in einem DAC eingesetzt werden soll, hängt von den Wünschen des Schaltungsplaners ab.

Die LSB-Stromquellen sind alle gleich-gewichtet und an eine R-2R-Widerstandsleiter 16 über die Stromschalter angeschlossen. Der Widerstandsleiter 16 unterteilt die LSB-Stromquellen in binäre Gewichte, die mit dem gewichteten Ausgang der MSB-Stromschalter 10 am Ausgangssummierungspunkt 18 summiert werden. Die MSB und LSB Stromquellen 10 und 14 sind durch eine Spannungsbezugsschaltung 12 vorgespannt. Schließlich wandelt in einem üblichen DAC ein Ausgangsverstärker 20 den Ausgangsstrom I₀ am Summierungspunkt 18 in eine Ausgangsspannung V₀ an seinem Ausgang 22 um.

Ein gebräuchlicher 16-bit-DAC empfängt also ein digitales 16-bit-Signal und wandelt jedes bit des Signals in ein entsprechendes Stromgewicht um, welches summiert und in eine analoge Ausgangsspannung umgewandelt wird.

Die Fig. 2 zeigt ein detailliertes Schaltbild eines MSB-Stromschalters und einer MSB-Stromquelle, die in Fig. 1 durch den Block 10 dargestellt sind. Zum besseren Verständnis wurde der Block 10A in einen Stromschalter 11 und eine Stromquelle 13 unterteilt.

Der Stromschalter 11 ist nach Art eines einpoligen Umschalters aufgebaut und besteht aus zwei Differentialtransistoren 24 und 26. Die Emitter der Transistoren 24 und 26 sind miteinander und mit der Stromquelle 13 verbunden. Die Basis eines jeden Transistors wird durch die passende Leitung des digitalen 16-bit-Eingangssignales an den Eingängen 1A und 1B gesteuert. Nachstehend wird der Transistor 24 als EIN-Transistor und der Transistor 26 als AUS-Transistor bezeichnet. Der Kollektor des Transistors 24 ist an den Summierungspunkt 18 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 26 ist üblicherweise mit Masse verbunden. Die andere Seite der Stromquelle 13 steht üblicherweise mit einer negativen Versorgung -V_s in Verbindung. Bezogen auf 10A als Führungsleitung für irgendein bestimmtes bit, geschieht das Nachstehende, wenn ein bestimmtes bit in einem gebräuchlichen DAC eingeschaltet wird: Signale, welche von der passenden bit-Steuerleitung erbracht werden, werden bei 1A und 1B von 10A angelegt, so daß der EIN-Transistor 24 eingeschaltet und der AUS-Transistor 26 ausgeschaltet wird. Der Strom I_w stammt aus der positiven Versorgung +V_s, fließt durch die innere Schaltung des Operationsverstärkers 20, dann aus der Ausgangsklemme 20A des Operationsverstärkers durch den Rückkopplungswiderstand 28, durch den EIN-Transistor 24 und die Stromquelle 13 und schließlich zur negativen Versorgung -V_s. Der Wert des gewichteten Stromes I_w des speziellen Bits erscheint am Summierungspunkt 18 und als Ausgangsspannung V₀ (welche gleich ist dem Produkt aus dem Rückkopplungswiderstand 28 und I_w) am Ausgang 22 des Verstärkers 20. Er erscheint als das Produkt, weil die Spannungsdifferenz zwischen dem negativen Eingang und dem positiven Eingang des Verstärkers 20 Null ist, wobei der Wert der Spannung an den Eingängen auf demjenigen von Analogmasse (dem positiven Eingang) gehalten wird.

Aus ISSCC 1982, Session VIII, Paper Nr. WPM 8.5: A 16b Monolithic Bipolar DAC ist es bekannt, daß ein Problem, das die Arbeitsweise der meisten gebräuchlichen monolitischen DACs beschränkt, der Spannungsabfall in kritischen Masseleitungen ist.

Wenn bei den vorstehend geschilderten gebräuchlichen DACs von den MSB ein bestimmtes bit nicht eingeschaltet ist, ist der Transistor 26 in den "EIN-ZUSTAND" vorgespannt, und es fließt Strom von Analogmasse durch den Transistor 26 und die Stromquelle 13 zu -V_s. Damit erscheint der Wert des gewichteten Stromes, I_w, nicht am Summierungspunkt 18. Wenn jedoch ein solches bit von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand geschaltet wird, liefert dieses bit einen Beitrag zu dem Strom in Analogmasse 30, wo vorher keiner vorhanden war. Der Änderungswert des in Analogmasse 30 fließenden Stromes führt zu unerwünschten Spannungsfehlern am Ausgang 22 des DAC, wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, eine externe Impedanz 34 in Analogmasse vorhanden ist.

Die Gleichung in Fig. 3 demonstriert die Wirkung von sich ändernden Analogmasseströmen. Der 16-bit-DAC ist durch den Block 32 dargestellt. Der Ausgang des DAC 32 ist bei 22 gezeigt und durch V₀ dargestellt. Die analoge Schaltungsmasse des DAC liegt am Punkt 30, wobei das Stromsymbol I_gnd den Strom darstellt, der durch die Analogmasse fließt. Bei einer üblichen Anwendung, sei es beim Prüfen oder im Zustand der Fertigung von Verbundschaltungen seitens des Herstellers, sei es bei der Verwendung durch den Abnehmer, sind eine Systemmasse 36 und eine gewisse, mit Z_ext bezeichnete fremde Verdrahtungs-, Kontakt- oder Verbund-Impedanz 34 vorhanden. Der Effekt eines Analogmassestromes I_gnd besteht darin, daß er den eigentlichen idealen Spannungsausgang des DAC 32 um einen Betrag ändert, der gleich ist dem Produkt von I_gnd und Z_ext, wobei V_DAC (dargestellt durch eine Batterie 32a) die gewünschte ideale Ausgangsspannung des DAC ist. Die Ausgangsspannung V₀ des DAC 32 enthält somit gegenüber der idealen DAC-Ausgangsspannung V_DAC am Punkt 22 einen Fehlerwert.

Diese Fehlerspannung (I_gnd · Z_ext) ändert sich, wenn sich I_gnd wie oben erläutert ändert. Eine veränderliche Fehlerspannung begrenzt den genauen Gebrauch des DAC. Außerdem verursacht die Verdrahtungsinduktivität zeitabhängige Fehlerspannungen, die zu einer Verlängerung der Zeit führen, bevor sich der DAC-Ausgang auf seinen Endwert einstellt.

Gemäß der vorgenannten Literaturstelle in ISSCC 1982 ist vorgeschlagen worden, Änderungen des Analogmassestromes beim Schalten von bits durch den Einsatz von komplementären Widerstandsleitern unter einem maximalen Wert zu halten. Dieser bekannte Vorschlag führt aber noch nicht zu einem völlig befriedigenden Ergebnis.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, einen DAC gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem die Wirkung parasitärer Masseimpedanzen auf die Genauigkeit und die Linearität der Umsetzung sowie auf die Einstellzeit gegenüber den bekannten DACs noch weiter herabgesetzt ist, so daß den Benutzern auch nicht mehr die bislang üblichen Verschaltungs- und Verdrahtungs-Beschränkungen auferlegt werden müssen.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Die Erfindung schafft einen DAC, welcher den Analogmassestrom sowohl unter einen bestimmten maximalen Wert herabsetzt als auch unter diesem Wert konstant hält, wenn sich die digitalen Eingangswerte ändern. Auf diese Weise werden Änderungen der Ausgangsspannung zufolge von Schwankungen des Analogmassestromes auf ein Minimum herabgesetzt.

Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen des DACs gemäß Patentanspruch 1.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines gebräuchlichen bekannten 16-bit-Digital-Analog-Konverters,

Fig. 2 das Schaltbild eines Bits der MSB-Stromschalter und MSB-Stromquellen gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild und eine Gleichung, die die Wirkung von sich ändernden Analogmasseströmen demonstrieren,

Fig. 4 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Digital-Analog-Konverters gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ein Schaltbild, das die Spannungsreferenzschaltung und die Spannungsreferenzmasse-Pufferschaltung wiedergibt, die in Fig. 4 gezeigt sind,

Fig. 6 ein Schaltbild ähnlich demjenigen gemäß Fig. 2, das den in Fig. 4 zu sehenden MSB-Masse-Puffer enthält,

Fig. 7 ein Schaltbild, das den Aufbau der LSB-Stromschalter und -Stromquellen, sowie die erste Widerstandsleiter und die zweite Widerstandsleiter darstellt, die in Fig. 4 zu sehen sind, und

Fig. 8 das Schaltbild zu dem Blockschaltbild gemäß Fig. 4.

Das in Fig. 4 dargestellte Blockschaltbild gibt einen verbesserten digital-analog-Konverter (DAC) wieder. Die Blöcke funktionieren ähnlich denjenigen gemäß Fig. 1 und sind entsprechend numeriert. Die bedeutsamsten oder höchstwertigen bits (MSB) des DAC bestehen aus Stromschaltern und gewichteten Stromquellen, die allgemein durch den Block 10 repräsentiert werden. Die niedriger- oder niedrigstwertigen (LSB) des DAC bestehen aus einzelnen Stromschaltern und ähnlich-gewichteten Stromquellen, die der Block 14 repräsentiert und die durch eine erste Widerstandsleiter, die der Block 16 darstellt, skaliert sind. Die Spannungsreferenz für die MSB- und LSB-Stromquellen liefert eine Spannungsreferenzschaltung 12. Die MSB-Stromschalter werden durch drei Bits einer digitalen 16-bit-Steuerleitung gesteuert. Die LSB-Stromschalter werden durch die verbleibenden dreizehn Bits der gleichen digitalen 16-bit-Steuerleitung gesteuert. Die Ausgänge der MSB-Stromschalter und Stromquellen 10 und der Ausgang der ersten Widerstandsleiter 16 werden am Stromsummierungspunkt 18 summiert. Der Ausgangsstrom I₀ am Punkt 18 wird durch den Operationsverstärker 20 in eine analoge Ausgangsspannung V₀ am Ausgangspunkt 22 umgewandelt.

Der Analogmassestrom der Spannungsreferenzschaltung 12 ist durch einen Spannungsreferenzmasse-Puffer 38 gepuffert. Der Analogmassestrom der MSB-Stromschalter und -Stromquellen 10 ist durch eine MSB-Masse-Pufferschaltung gepuffert, die der Block 40 repräsentiert. Eine zweite Widerstandsleiter 42 erfüllt die Aufgabe, die Änderung des Analogmasse-Stromes zu vermindern, die durch die wechselnden LSB-Stromschalter und -Stromquellen verursacht wird.

In Fig. 5 ist eine Schaltung zu sehen, die die Aufgabe des Spannungsreferenz-Puffers 38 der Fig. 4 erfüllt. Es ist eine übliche Spannungsreferenzschaltung 12 zu sehen, die aus einer Spannungs-Zenerdiode 44 besteht, von der ein Ende mit der negativen Versorgung -V_s verbunden ist. Die andere Seite der Zenerdiode 44 ist an die Serienverbindung einer Vielzahl von Kompensationsdioden angeschlossen, die durch die Dioden 46 und 50 repräsentiert werden. Die positive Seite der letzten Seriendiode 50 ist an eine Stromquelle 52 angeschlossen, die den Vorstrom I_Z repräsentiert, der den Kompensationsdioden 46 und 50 sowie der Zenerdiode 44 zugeführt wird. Die Spannung an diesen Dioden 44, 46 und 50 dient dazu, die Stromquellen in den MSB- und LSB-Schaltungen 10 und 14 vorzuspannen.

Eine übliche Spannungsreferenzschaltung würde die positive Seite der Stromquelle 52 an Analogmasse 30 anschließen. Um jedoch unerwünschte Ströme in Analogmasse zu vermindern, ist die positive Seite der Stromquelle 52 mit dem Emitter des Transistors 54 verbunden, der einen Teil des Puffers 38 bildet. Die Basis des Transistors 54 ist an Analogmasse angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 54 ist mit der positiven Versorgung +V_s verbunden. Damit stammt die Mehrheit des Stromes, der durch die Spannungsreferenz 12 fließt, von +V_s und nicht von Analogmasse. Dadurch wird der Beitrag des in Analogmasse fließenden Stromes I_z auf eine Größe reduziert, die gleich I_z dividiert durch den Stromverstärkungsfaktor (Beta) des Transistors 54 ist.

In Fig. 6 ist eine Schaltung zu sehen, die die Funktion des MSB-Masse-Puffers 40 aus Fig. 4 erfüllt. Es ist ersichtlich, daß ein Teil der Schaltung in gleicher Weise aufgebaut ist wie in Fig. 2, wobei entsprechende Elemente gleich bezeichnet sind. Jedoch ist der Kollektor des Transistors 26 des Stromschalters 11 nicht mit Analogmasse, sondern stattdessen mit dem Emitter des Transistors 56 des MSB-Masse-Puffers 40 verbunden. Der Kollektor des Transistors 56 ist an die positive Spannungsversorgung angeschlossen. Somit kommt ein größerer Teil des Stromes I_w, der durch den Transistor 26 fließt, wenn dieser eingeschaltet ist, aus der positiven Versorgung +V_s am Kollektor des Transistors 56.

Die Größe des Stromes I_l, der in die Basis des Transistors 56 fließt, ist gleich dem gewichteten Strom I_W dividiert durch das Beta des Transistors 56. Um die Analogmasse 30 weiter von den Wirkungen der schaltenden Stromquellen zu isolieren, wird ein zweiter Transistor 58, der ein PNP-Transistor ist, benutzt, um den Strom I_l weiter zu teilen. Die Basis des Transistors 56 ist mit dem Emitter des Transistors 58 verbunden. Der Emitter des Transistors 56 ist gleichermaßen durch eine Stromquelle I_bias vorbelastet. Der Kollektor des Transistors 58 ist mit der negativen Versorgung -V_s verbunden. Die Basis des Transistors 58 ist an Analogmasse 30 angeschlossen. Der Beitrag des durch I_w bedingten Stromes I₂, der aus Analogmasse fließt, ist gleich dem gewichteten Strom I_W geteilt durch das Produkt des Beta des Transistors 58 und des Beta des Transistors 56.

Eine der Wirkungen des MSB-Masse-Puffers 40 besteht darin, die Größe des Stromflusses aus Analogmasse durch die Vielzahl von MSB-Stromschaltern (von denen nur einer zu sehen ist) herabzusetzen. Dies hat zur Folge, daß die Größe der Schwankung des Analogmassestromes beim Ein- und Ausschalten der Transistoren 24 und 26 herabgesetzt wird. Außerdem ist durch Benutzung einer Kombination aus einem PNP-Transistor 58 und einem NPN-Transistor 56 die Spannung am Kollektor des eingeschalteten Transistors 26 die Summe der Basis/Emitter-Spannungen der Transistoren 58 und 56. Damit liegt der Emitter des Transistors 56 ungefähr auf Massepotential. Die Spannung am Kollektor des Transistors 24 ist in ähnlicher Weise etwa Null Volt, weil die Spannungsdifferenz zwischen dem Pluseingang und dem Minuseingang des Verstärkers 20 Null ist, da der Pluseingang mit Analogmasse verbunden ist. Da die Kollektoren der beiden Transistoren 24 und 26 auf der gleichen Spannung liegen, verbrauchen sie den gleichen Betrag an Leistung, wenn sie eingeschaltet sind. Dadurch wird die Stromquelle 13 (die durch die thermisch erzeugte Wärme der in der Nähe befindlichen Transistorschalter 24 und 26 beeinflußt wird) durch die Transistorschalter 24 und 26 in gleichem Maße beeinflußt, da jeder von ihnen im eingeschalteten Zustand die gleiche Leistung verbraucht, womit eine weitere potentielle Fehlerquelle reduziert ist.

In Fig. 7 ist eine Schaltung zu sehen, die die Funktion der zweiten oder sekundären Leiter 42 aus Fig. 4 erfüllt. In gebräuchlichen DACs sind Verbindungen von den AUS-Transistoren im Block 14 direkt zu Analogmasse statt, wie in Fig. 7 gezeigt, zu einer sekundären Leiter 42 hergestellt. Daher stammte, wenn ein bit eingeschaltet wurde, der ganze Strom aus einer Stromquelle I_WL von Analogmasse 30. Wenn jedoch ein bit ausgeschaltet wurde, kam ein kleinerer Betrag an Strom I_WL aus Analogmasse 30. Der Rest des Stromes I_WL kam von +V_s, wobei er durch den Operationsverstärker 20, durch R_fb 28 und dann in den Ausgangspunkt 16A der ersten oder primären Widerstandsleiter floß. Die Wirkung des Schaltens der Stromquellen bestand darin, daß schwankende Analogmasseströme hervorgerufen wurden, und diese Schwankungen erzeugten Fehlerspannungen am Ausgang gebräuchlicher DACs, wie dies im Stand der Technik beschrieben ist.

Die sekundäre Leiter 42 bildet eine Einrichtung zum Verdoppeln des Stromes, der in Analogmasse fließt, wenn sich die Stromschalter 14 entweder in einem eingeschalteten oder in einem ausgeschalteten Zustand befinden. Wenn somit irgendein gegebener Bit-Stromschalter 14 ausgeschaltet ist, fließt auch ein Strom gleich demjenigen, der in Analogmasse und die primäre Leiter 16 floß, als der Schalter an war, aus Analogmasse durch die sekundäre Leiter 42 und den AUS-Transistor des Schalters 14. Dadurch wird ein konstanter Analogmassestrom unabhängig davon, ob die Schalter 14 ihren Zustand von "EIN" nach "AUS" oder umgekehrt ändern, sichergestellt. Der Ausgangswiderstand 60 der sekundären Leiter 42 ist mit dem Emitter eines Puffer-Transistors 62 verbunden. Der Kollektor des Transistors 62 ist an +V_s angeschlossen, so daß Strom in den Ausgangspunkt 42a der sekundären Leiter 42 in der gleichen Weise, wie ein Strom in den Ausgangspunkt 16a der primären Widerstandsleiter 16 aus +V_s stammt. Die Basis des Transistors 62 ist mit dem Emitter des Transistors 58 des MSB-Masse-Puffers 40 verbunden, so daß das Potential des Emitters des Transistors 62 nahe bei Null Volt liegt.

Es ist auch ersichtlich, daß nur die ersten vier bits (B4 bis B7) der niedrigstwertigen bits an die sekundäre Leiter 42 angeschlossen sind. Wenn ein größeres oder kleineres Maß an Genauigkeit erwünscht ist, kann entweder eine größere oder eine kleinere Zahl von bits an eine vergrößerte bzw. verkleinerte sekundäre Leiter angeschlossen werden. Die Fig. 8 zeigt eine Schaltung, die die Funktion der Schaltung nach dem Blockschaltbild gemäß Fig. 4 erfüllt und die Schaltungen nach den Fig. 5, 6 und 7 enthält. Die Schaltung nach Fig. 8 zeigt allgemein, welche gegenseitige Beziehung die Elemente des Blockschaltbildes der Fig. 4 haben. Die MSB-Stromschalter und -Stromquellen sind allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. In dieser Schaltung gibt es drei MSB B1, B2 und B3, die gewichtete Stromquellen 13 aufweisen, die mit I_w1, I_w2 und I_w3 bezeichnet sind. Die Stromquelle eines jeden Bits ist an einen einpoligen Umschalter angeschlossen. Die drei Schalter finden sich im Block 11 und bestehen jeweils aus einem EIN-Transistor 24 und einem AUS-Transistor 26, wie dies in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben worden ist. Die EIN-Transistoren 24 sind an den Summenpunkt 18 angeschlossen und werden an ihrer Basis von den Daten-Leitungen 1A, 2A und 3A gesteuert. Die AUS-Transistoren 26 sind an den MSB-Masse-Puffer 40 angeschlossen und werden an ihrer Basis von den Daten-Leitungen 1B, 2B und 3B gesteuert. Wenn somit, wie oben bereits erläutert, irgendeine Kombination von EIN-Transistoren 24 eingeschaltet ist, besteht ein Strompfad von +V_s durch den Verstärker 20, den Rückkopplungswiderstand R_fb 28 und den EIN-Transistor zur negativen Versorgung -V_s. Der Strom durch die - eingeschalteten - AUS-Transistoren 26 kommt in der Hauptsache von der positiven Versorgung +V_s am Kollektor des Transistors 56 (der an seiner Basis durch den Vorstrom I_bias vorbelastet ist) durch den AUS-Transistor und die Stromquelle zur negativen Versorgung. Die Analogmasse 30 ist durch die Betas der Transistoren 56 und 58 der Pufferschaltung 40 von den Schalteffekten der MSB B1, B2 und B3 im wesentlichen isoliert. Der Vorstrom I_bias des MSB-Puffers 40 belastet auch den Puffer-Transistor 62 der sekundären Leiter 42 vor.

Die LSB B4 bis B16 befinden sich innerhalb des Blocks 14, wobei die Bits 9 bis 15 als Wiederholungen weggelassen wurden. Die Stromquellen der LSBs sind identisch gewichtet und mit I_WL bezeichnet. Der Strom, der aus jeder Bit-Stromquelle fließt, wenn die EIN-Transistoren durch die Daten-Leitungen 4A bis 16A eingeschaltet worden sind, wird durch das Leiternetzwerk 16 geteilt. Der Strompfad geht aus Analogmasse 30 durch das Widerstandsnetzwerk, den EIN-Transistor und die Stromquelle zur negativen Versorgung -V_s. In ähnlicher Weise sind die ersten vier Bits der LSBs, B4, B5, B6 und B7, an ein R-2R Leiternetzwerk 42 angeschlossen, wie dies in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben wurde.

Die Spannungsreferenzschaltung 12 erstellt eine Vorspannung für die Stromschalter sowohl der MSB - als auch der LSB-Schaltungen. Außerdem arbeitet der Spannungsreferenz-Puffer 38 im Sinne einer Entlastung der Analogmasse 30 von Zener-Vorstrom I_Z, indem er den größten Teil des Stromes aus der positiven Versorgung +V_s zieht.

Die obige Beschreibung ist nur beispielhaft gegeben. Der Durchschnittsfachmann kann Aufbau und Einzelheiten ändern, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims (20)

1. Digital-Analog-Konverter mit MSB-Stromschaltern (11) und -Stromquellen (13), gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung (40) für MSB-Masse, wobei die Puffereinrichtung (40) an die MSB-Stromschalter (11) und -Stromquellen (13) angeschlossen ist und einen Strom, der aus Analogmasse (30) durch die MSB-Stromschalter (11) fließt, reduziert.

2. Digital-Analog-Konverter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MSB-Masse-Puffereinrichtung (40) mit einer Stromerzeugungseinrichtung zum Herstellen eines Vorstromes (I_bias) versehen ist und eine Transistoreinrichtung (56, 58) mit hohem Verstärkungsfaktor zum Vermindern des aus Analogmasse fließenden Stromes aufweist, wobei der Emitter der Transistoreinrichtung (56, 58) an jeden der MSB-Stromschalter (11) angeschlossen ist, die Basis mit Analogmasse (30) verbunden ist und der Kollektor an eine Stromversorgung (+V_s) angeschlossen ist und der in Analogmasse (30) fließende Strom um einen Faktor gleich der Stromverstärkung der Transistoreinrichtung (56, 58) herabgesetzt wird und wobei die Transistoreinrichtung (56, 58) konstante Leistung in den MSB-Stromschaltern (11) unabhängig von dem EIN/AUS-Zustand dieser Schalter aufrechterhält.

3. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MSB-Masse-Puffereinrichtung ausgestattet ist mit einem npn-Transistor (56), dessen Basis mit der Stromerzeugungseinrichtung, dessen Kollektor mit einer positiven Versorgungsspannung (+V_s) und dessen Emitter mit jedem der MSB-Stromschalter (11) verbunden ist, und mit einem pnp-Transistor (58), dessen Emitter mit der Stromerzeugungseinrichtung, dessen Basis mit Analogmasse (30) und dessen Kollektor mit einer negativen Versorgungsspannung (-V_s) verbunden ist.

4. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der MSB-Stromschalter (11) ein einpoliger Umschalter ist, der zwei Differential-Transistoren (24, 26) aufweist, wobei der Emitter des npn-Transistors (56) mit einem der beiden Differential-Transistoren (24, 26) des einpoligen Umschalters verbunden ist.

5. Digital-Analog-Konverter gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein primäres Widerstandsnetzwerk (16), das an die LSB-Stromschalter und -Stromquellen (14) zwecks Skalierung eines Stromausganges aus den LSB-Stromschaltern und -Stromquellen (14) angeschlossen ist, und durch ein sekundäres Widerstandsnetzwerk, das an die LSB-Stromschalter und -Stromquellen (14) angeschlossen ist und mit dem primären Widerstandsnetzwerk (16) im Sinne einer Herabsetzung von Änderungen des Analogmassestromes zusammenarbeitet.

6. Digital-Analog-Konverter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sekundäre Widerstandsnetzwerk zusammengesetzt ist aus einer Stromerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Vorstromes (I_bias), einem R-2R-Widerstandsleiter-Netzwerk, das an die LSB-Stromschalter zwecks Teilung des Analogmasse-Stromes angeschlossen ist, einem Ausgangswiderstand (60), der mit dem R-2R-Widerstandsleiter-Netzwerk verbunden ist, und einer Puffertransistoreinrichtung (62), die an den Ausgangswiderstand (60) und an die Stromerzeugungseinrichtung angeschlossen ist, um den Ausgang (42A) des R-2R-Widerstandsleiter-Netzwerkes zu puffern.

7. Digital-Analog-Konverter gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der LSB-Stromschalter ein einpoliger Umschalter mit zwei Differential-Transformatoren ist, wobei das R-2R-Widerstandsleiter-Netzwerk an einen der beiden Differential-Transformatoren des einpoligen Umschalters angeschlossen ist.

8. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffertransistoreinrichtung (62) aus einem npn-Transistor besteht, dessen Emitter an den Ausgangswiderstand (60), dessen Kollektor an eine positive Versorgungsspannung (+V_s) und dessen Basis an die Stromerzeugungseinrichtung angeschlossen ist.

9. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine LSB-Stromschalter und -Stromquellen aufweisende Einrichtung (14), ein Spannungsreferenznetzwerk (12), das sowohl mit den MSB-Stromschaltern (11) und -Stromquellen (13) als auch mit den LSB-Stromschaltern und -Stromquellen verbunden ist und für die letzteren ein Bezugspotential herstellt, und durch eine Spannungsreferenz-Puffereinrichtung (38), die mit dem Spannungsreferenznetzwerk verbunden ist, und den Strom in Analogmasse (30) zu reduzieren.

10. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsreferenz-Puffereinrichtung (38) eine Transistoreinrichtung (54) aufweist, die an das Spannungsreferenznetzwerk (12) angeschlossen ist, um einen in Analogmasse (30) fließenden Strom um einen Faktor gleich dem Stromverstärkungsfaktor der Transistoreinrichtung zu reduzieren.

11. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoreinrichtung (54) aus einem npn-Transistor besteht, dessen Emitter an die Spannungsreferenzeinrichtung (12), dessen Kollektor an eine positive Spannungsversorgung (+V_s) und dessen Basis an Analogmasse (30) angeschlossen ist.

12. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine LSB-Stromschalter- und -Stromquellen-Einrichtung (14) zum Schaffen mindestens eines LSB-Stromschalters und einer LSB-Stromquelle, eine Spannungsreferenzeinrichtung (12), die sowohl mit den MSB-Stromschaltern (11) und -Stromquellen (13) als auch mit der LSB-Stromschalter- und -Stromquellen-Einrichtung (14) verbunden ist, um ein Vorspannungspotential zu schaffen, ein primäres Widerstandsnetzwerk (16), das an die LSB-Stromschalter- und -Stromquellen-Einrichtung (14) angeschlossen ist, um einen Stromausgang aus dieser Einrichtung zu skalieren, durch ein sekundäres Widerstandsnetzwerk (42), das an die LSB-Stromschalter- und -Stromquellen-Einrichtung (14) angeschlossen ist und mit dem primären Widerstandsnetzwerk (16) im Sinne einer Reduzierung von Änderungen des Analogmassestromes zusammenarbeitet, eine Spannungsreferenz-Puffereinrichtung (38), die an die Spannungsreferenzeinrichtung (12) angeschlossen ist, um den Strom in Analogmasse (30) zu reduzieren, und durch eine MSB-Masse-Puffereinrichtung (40), die an die MSB-Stromschalter- und -Stromquellen-Einrichtung (10) angeschlossen ist, um einen Strom, der aus Analogmasse (30) durch die MSB-Stromschalter (11) und -Stromquellen (13) fließt, zu reduzieren.

13. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die MSB-Masse-Puffereinrichtung (40) versehen ist mit einer Stromerzeugungseinrichtung zum Herstellen eines Vorstromes (I_bias), einen npn-Transistor (56), dessen Basis an die Stromerzeugungseinrichtung, dessen Kollektor an eine positive Versorgungsspannung (+V_s) und dessen Emitter an jeden der MSB-Stromschalter (11) angeschlossen ist, und mit einem pnp-Transistor (58), dessen Emitter an die Stromerzeugungseinrichtung, dessen Basis an Analogmasse (30) und dessen Kollektor an eine negative Spannungsversorgung (-V_s) angeschlossen ist.

14. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß einer der MSB-Stromschalter (11) ein einpoliger Umschalter mit zwei Differential-Transistoren (24, 26) ist, wobei der npn-Transistor (56) an seinem Emitter an einen (26) der beiden Differential-Transistoren (24, 26) des einpoligen Umschalters angeschlossen ist.

15. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das sekundäre Widerstandsnetzwerk (42) aufgebaut ist aus einer Stromerzeugungseinrichtung zum Herstellen eines Vorstromes (I_bias), einer R-2R-Widerstandsleiter, die an die LSB-Stromschalter zwecks Teilung des Analogmassestromes angeschlossen ist, einem Ausgangswiderstand (60), der an die R-2R-Widerstandsleiter angeschlossen ist, und einem Puffertransistor (62), der an den Ausgangswiderstand (60) und an die Stromerzeugungseinrichtung zum Puffern des Ausgangs (42A) der R-2R-Widerstandsleiter angeschlossen ist.

16. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß einer der LSB-Stromschalter ein einpoliger Umschalter mit zwei Differential-Transistoren ist, wobei die R-2R-Widerstandsleiter mit einem der beiden Differential-Transistoren des einpoligen Umschalters verbunden ist.

17. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffertransistor (62) aus einem npn-Transistor besteht, dessen Emitter mit dem Ausgangswiderstand (60), dessen Kollektor mit einer positiven Versorgungsspannung (+V_s) und dessen Basis mit der Stromerzeugungseinrichtung in der MSB-Masse-Puffereinrichtung (40) verbunden ist.

18. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsreferenz-Puffereinrichtung (38) aus einer Transistoreinrichtung (54) besteht, die an das Spannungsreferenznetzwerk (12) angeschlossen ist, um den in Analogmasse fließenden Strom um einen Faktor gleich dem Stromverstärkungsfaktor der Transistoreinrichtung (54) zu reduzieren.

19. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoreinrichtung (54) aus einem npn-Transistor besteht, dessen Emitter an die Spannungsreferenzeinrichtung (12), dessen Kollektor an eine positive Spannungsversorgung (+V_s) und dessen Basis an Analogmasse (20) angeschlossen ist.

20. Digital-Analog-Konverter nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine sowohl an die MSB-Stromschalter (11) und -Stromquellen (13) als auch an die LSB-Stromschalter und -Stromquellen angeschlossene digitale Steuereinrichtung, die bestimmt, welche der MSB-Stromschalter (11) und -Stromquellen (13) und welche der LSB-Stromschalter und -Stromquellen ein- oder ausgeschaltet werden, und durch eine sowohl mit den MSB-Stromschaltern (11) und -Stromquellen (13) als auch mit dem primären Widerstandsnetzwerk (16) verbundene Ausgangseinrichtung (20, 28) zum Umwandeln des Ausgangsstromes sowohl der MSB-Stromschalter (11) und -Stromquellen (13) als auch des primären Widerstandsnetzwerkes (16) in eine analoge Ausgangsspannung.