Изобретение относитс к микроэлектронике , импульсной технике, а именно к аналого-цифровым преобразовател м информации, используемым в вычислительной и измерительной технике . Известны устройства дл преобразовани исходной аналоговой величины в соответствующий ей цифровой эквивалент-код , вл ющийс выходной величиной преобразовател , например, преобразователь напр жение-код (ПНК) поразр дного кодировани без обратной св зи, содержащий п каскадов, где п разр дность позиционного кодового эквивалента (ПДК) преобразуемой величины напр жени ; каждый из каскадов содержит два усилител посто нного то-, ка (УПТ), одиИ из которых работает как компаратор, а второй как масштабный усилитель, а также, как минимум, шесть резисторов, нуждающихс в подгонке СО. Недостатками данного устройства вл ютс большой объем оборудовани , больша работа переключател (отношение мощности потреблени к быстро-. действию), cлoжнoctи микроэлектронного исполнени , а также, больша площадь ., занимаема устройством на кристалле в случае его интегрального исполнени . Наиболее близким к Предлагаемому по .технической сущности вл етс Преобразователь Ток-код, выполненный по методу считывани на схемах интегральной инжекционной логики - ИЛ АЦП дл п-разр дного ПДК, содержащий входной многоколлекторный транзистор ( НКТ) р-п-р-типа, соединенный эмиттером с источником входного toKa, причем коэффициенты передач11 тока об ко всем коллекторам входного МКТ одинаковы , .1 компараторов тька (триггеров на п-р- п-транзисторах с непосредственными св з ми), каждый компаратор соединен с одним из коллекторов МКТ входного и одним из Коллекторов МКТ опорных токов р-п-р-типа, соединенного эмиттером с источником оМорного тока. Опорные токи двух со седних компараторов отличаютс на величину эталона тока. Выходной сигнал АДП представл ет собой нормальный единичный код (унитарный код), который должен быть преобразован в ПДК (ч данном АЦП не показан) с помощью специального шифратора 2. Однако известное устрой ство не полностью использует возможности тех нологии И Л: оно содержит большое количество вертикальных п-р-п-транзисторов только в блоке сравнени (без учета сложности шифратора , представл ющего собой матрицу ( )кп). Площадь, занимаема устра,йством на кристалле,пропорциональна числу п-р-п-транзисторов, а мощность, потребл ема устройством только от источника опорного тока и определ ема величиной эталона IQ , выражаетс ве/тичиной р Vpg. |о. (), гДе V - падение напр жени на база . эмиттером перехода МКТ цепи опорного тока. Кроме того, мощность потребл етс схемой шифратора и входной цепью. Большое количество линий св зи и контактных окон Значительно снижают технологичность. Цель изобретени - уменьшение потребл емой мощности и габаритов. Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь ток-код, выполненный На элементах , содержащий компараторы по числу разр дов преобразовател , каждый из которых выполнен на триггере с непосредственными св з ми из двух многоколлекторных n-p-h-TpaH3MctopoB, эМиттеры°Которых соединены с общей шиной, источник OnOipHoro тока, выход коТоррго соединен с эмиттером многоколлекторного р-п-р-транзистора-опорного тока, и входной многоколлекторный р-п-р-транзистор , соединенный эмитtepoм с клеМмой источника входного тока, базой с общей шиной, а колекторами - соответственно с базами первых многоколлеКторных п-р-п-траНзистороВ компараторов ,базы вторых многоколлекторных п-0-п -транзисторов которых соединены с соответствующими кoллeкtopaми многоколлекторных p-n-p-тpaнзиctopa Опорного тока, база которого подключена к общей шине, в каждый разр д преобразовател , кроме младшего, введен вычитающий усилитель на многОколлекторном п-р-п-транзисторе, один коллектор которого соединен с базой данного транзистора и с соответствующим коллектором второго многоколлекторного п-р-п-транзистора компаратора данного, разр да, остальные коллекторы -.соответственно с базами 3 : ю первых многоколлекторных п-р-п-т0айзистрров компараторов младших разр дов , эмиттер - с общей шиной, а баг . зы - с соответствующими коллекторами многоколлекторного р-п-р-транзист6ра опорного тока, при-CJTOM выходные шины подключены к соответствующим коллекторам первых многоколлекторныхп-р-п-транзисторов Компараторов. На фиг, 1 приведена эквивалентна электрическа схема; на фиг. 2 функционально-технологическа схема преобразовател токг-код. Устройство содержит входной МКТ1t эмиттер которого соединен с клеммой 2 источника входного тока, а крл ек- topbi - соответственно с компараторами 3 13 п (бистабильными триггерайи Йа п-р-1ттранзисть|эах с непосредственными св з ми; дл схемы приведённой на фиг. 2, о ),второй : вход компараторов соединен с коллекторами МКТ опорного foKa , эмиттер j которого подключен к клемме 5 .истом-. ним опорного toKa, вычитающие УСИ-. лители 6 2-6 п на-п-р-п-МКТ в каждом кроМе младшего, разр де преобразовател . Один из коллекторов каждого вычитающего усилител соединен с ба1зой и подключен ко второму кдллекто у второго транзистора компаратора даннбгр разр да,-а тЗкже соединен с соответстЬующим коллектором МКТ tj остальные коллекторы вычитающего уСиЛй .тел подключены соответствейно. к базам Первых транзисторов младших (по откошеНию к конкретному вычитающему усилителю) компараторов; эмиттеры транзисторов компараторов и выМитаЮ щих усилителей соединены с базами МКТ.1 и МКТ и подключеИУk общей шине; выходной сигнал в виде обратного п йциоиного двричнрго крда снИ: маетс со .вторых коллекторов перйЫх Транзисторов компараторов, подЮийчённых к выходным шинам 7 t-7 rt; .третьи Коллекторы транзисторов компараторов соединены соответственно с базами данных транзисторов. Входной ток 1 подаетс на эмиттер МКТ 1 и равномерно распредел етс между п коллекторами данного МКТ, т.е. аналоговый/сигнал (ток) каждого коллектора равен Г-л/п. Опорный ток IQ, подаетс на эмиттер МКТ 2 и распредел етс между разр дами преобразовател следующим образом: , ,, .V зз 4 где )о -величина эталона, , ьп- ток компаратора . i-ro разр да, Кроме того, в каждый.разр д преобразовател (кроме младшего)подаетс ток питани вычитающего усилител , равный опорному току компаратора данйого разр да. Следовательно суммарный ток источника опорного тока равен 0.) 1о() . УстройЬтво paiSoTaeT следующим образом . ,На первом этапе происходит сравнёние аналогового сигнала с опорным током 2 10 в старшем разр де преобразовател .-Если входной ток Компараторд меньше onopi oro, то откpoetc второй транзистор компаратоj dj который одним из коллекторов выклюМит вычитаюидий усилитель старшего разр да. Первый транзистор компаратоpa закроетс и выдает выход разр де сигнал 1. .В этом случае на {п-1)-|эазр де будет проведено сравне йе входного тока Ц/п с опорным . Если же аналоговый сигнал болызе опорного тока старшего разр да IQ, то откроетс первый транзистор компаратора старшего разр да и рыдает на выход сигнал О - , Второй транзистор данного компаратора закроетс и расшунтйрует вход вычитающегр усилител данного разр да, Который Своими Коллекторами отбе,рет тбк равный опорному данного разр to 2 от коллекторов МКТ 1, св занных со всеми разр дами преобразовател меньимми п-го. В этом случае На (п-1)-разр де будет провеДенр с|5аёнение входного тока . с опорным током |(,- 2 ,. , На втором этапе аналргично вышеЙ йведенноМу алгоритму произврдитс Сравнение на (п-1)-разр де, на третьем . Этапе - на (п-2)-разр де и т.д. Таким стразом, исходный аналоговый сигнал 1 с помощью данного преобразовател может быть представлен в биДе п.о г а..2П . О г выходной сигнал в цифровом где а. коде 1-го разр да преобразовател , а сумма есть не что иное как обратный позиционный двоичный код, т.е. большей величине аналогового 101 сигнала соответствует меньшее значение кодового эквивалента . При желании с преобразовател можно сн ть пр мой ПДК, если с выходными клеммами разр дов соединить коллекторы вторых транзисторов компараторов, а не первых. Предлагаемое устройство вл етс законченным АЦП поразр дного кодировани и никакого дополнительного преобразовани кода не требует. Использование новых элементов - вычитающих усилителей, позвол ет создать компакт ные АЦП, содержащие всего 3(п-1) + +2 п-р-п-транзисторов дл п-разр дного преобразовател ЦДК. Выигрыш по затратам оборудовани в сравнении с прототипом не менее, чем в ( г .7-; З -2)/2+3(п-1) раз (при и 8выигрыш составл ет раза). Площадь, занимаема устройством, меньше примерно во столько же раз. Мощность, потребл ема преобразователем сокращаетс не менее, чем в ()/() раз (или при п 8 мощность уменьшаетс в 6у раз). Быстродействие данного устройства несколько хуже а сравнении с прототипом, однако остаетс достаточно высоким (при задержке одного транзистора 20-50 не общее врем преобразовани 8-разр дного АЦП не превышает 1 мкс). Предлагаемое устройство может быть предназначено дл создани как в виде отдельных интегральных схем АЦП, так и в составе высокодобротных БИС с инжекционным питанием. J-/ 6-2
Фи.2 6-lf