SU1305859A1 - Digital-to-analog converter - Google Patents

Digital-to-analog converter Download PDF

Info

Publication number
SU1305859A1
SU1305859A1 SU853850048A SU3850048A SU1305859A1 SU 1305859 A1 SU1305859 A1 SU 1305859A1 SU 853850048 A SU853850048 A SU 853850048A SU 3850048 A SU3850048 A SU 3850048A SU 1305859 A1 SU1305859 A1 SU 1305859A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bit
bits
switches
order
resistive divider
Prior art date
Application number
SU853850048A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феликс Григорьевич Томашпольский
Алла Анатольевна Гудзь
Сергей Леонидович Судьин
Original Assignee
Организация П/Я М-5222
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 Организация П/Я М-5222 filed Critical Организация П/Я М-5222
Priority to SU853850048A priority Critical patent/SU1305859A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1305859A1 publication Critical patent/SU1305859A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении прецизионных преобразователей инфор- из цифровой формы в аналоговую. Цель - повышение точности и упрощение цифроаналогового преобразовател . ЦифроаналогоБый преобразователь содержит входную шину 1, резистивный делитель 2 типа К-2К, выполненный из т-разр дной секции 2 старших разр дов и (N-m)-разр дной секции 2 младших разр дов, разр дные переключатели 3, первую и вторую выходные шины 4,5, компенсирующий ключ 6, шину 7 нулевого потенциала, шину 8 источника питани . Повьшзение точности и уп-, рощение преобразовател  достигаетс  за счет оптимального недвоичного взвешивани  сопротивлений разр дных переключателей в m старших разр дах.. 1 ил. , с S сл 00 о СП 00 сл соThe invention relates to automation and computing and can be used in the construction of precision information-to-analog converters. The goal is to improve the accuracy and simplify the digital-to-analog converter. The digital-analog converter contains an input bus 1, a resistive divider 2 of type K-2K, made of a t-bit section of 2 high-order bits and a (Nm) -discharge section of 2 lower bits, bit switches 3, first and second output buses 4 , 5, compensating switch 6, zero potential bus 7, power supply bus 8. An increase in the accuracy and the simplification of the converter is achieved due to the optimal non-binary weighting of the resistances of the bit switches in m most significant bits. 1 Il. with S SL 00 about SP 00 CL with

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении прецизионных преобразователей информации из цифровой формы в аналоговую.The invention relates to automation and computing and can be used in the construction of precision information transformers from digital to analog.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение цифроаналогового преобразовател .The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the digital-to-analog converter.

На чертеже приведена функциональна  схема цифроаналогового преобразовател  (ЦАП).The drawing shows a functional diagram of a digital-to-analog converter (DAC).

ЦАП содержит входную шину 1, N- разр дный резистивный делитель 2 типа R-2R, выполненный из га-разр дной секции 2 старших разр дов и (N-ra)- разр дной секции 2 младших разр дов разр дные переключатели 3, первую 4 и вторую 5 выходные шины, компенсирующий ключ 6, шину 7 нулевого потенциала и шину 8 источника питани .The DAC contains an input bus 1, an N-bit resistive divider 2 of the type R-2R, made of a g-bit section of 2 high-order bits and (N-ra) - a bit section of 2 lower-order bit switches 3, first 4 and a second 5 output busses, a compensating switch 6, a zero potential bus 7 and a power supply bus 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Цифровой код поступает на управл ющие входы разр дных переключателей 3, которые в зависимости от цифрового кода коммутируют информационные- выходы резистивного делител  2 типа R-2R к первой 4 или к второй 5The digital code is fed to the control inputs of the bit switches 3, which, depending on the digital code, switch the information outputs of the resistive divider 2 of the R-2R type to the first 4 or to the second 5

Реализаци  ЦАП с сопротивлени ми ключей в m старших разр дах в рамках рекуррентного соотношени  или, например реализаци  оптимального недвоичного взвешивани  в части старших разр дов (в 4 разр дах, I т) и двоичустройства .Implementing DACs with key resistances in m higher bits within a recurrence relation, or, for example, realizing optimal nonbinary weighting in terms of higher bits (4 bits, I t) and binary devices.

Вместе с тем недвоичное взвешиваВ1|исодн1 .1м шинам. На входную шину 1 поступает аналоговый сигнал - напр жение,- ного взвешивани  в оставшихс  га - t которое преобразуетс  в соответствии старших разр дах повьш1ает точность с цифровым кодом в аналоговую величину тока, снимаемого по выходным шинам 4 и 5. Сопротивлени  разр дных переключателей в младших N-m разр - 35 сопротивлений ключей в разр дах дах выбраны равными между собой и ран- позвол ет упростить устройство: ны сопротивлению компенсирующего клю- Уменьшить количество элементов и св - jg зей, т.е. выполнить его без дополниПри переключении N-m младших раз- тельных компенсирующих транзисторов р дов возникают погрешности, обуслов- 40 в цеп х св зи резистивного делител , ленные неравенством сопротивлени  пе- Особенно существенным это  вл етс At the same time, non-binary weighing of B1 | iodn1 .1m tires. The input bus 1 receives an analog signal — voltage — weighting in the remaining hectares — t which is converted in accordance with the higher bits increases the accuracy with the digital code to the analog value of the current taken from the output buses 4 and 5. The resistance of the bit switches to younger ones Nm bit - 35 key resistances in bits of bits are chosen to be equal to each other and it allows to simplify the device: the resistance of the compensating key is reduced. Reduce the number of elements and related points. execute it without addition. When switching N-m low-order compensating transistors of a series of errors, there are 40 errors in the communication circuits of the resistive divider, which are caused by the inequality of resistance of the transducer. Especially significant

дл  сверхточных преобразователей (N : 16-18 двоичных разр дов), когда резистивный делитель и аналоговыеfor ultra-precise transducers (N: 16–18 bits), when resistive divider and analog

реключател  i-ro разр да RJ и эквивалентного приведеннот о сопротивлени the i-ro switch of the RJ bit and the equivalent resistance coil

переключателей в разр дах младше 1-гоswitches in bits younger than 1st

R , где i 1,2,..., N-m. Эта погреш- 45 ключи изготавливаютс  раздельно, ность и соответственно дифференциальна  нелинейность при переходе к каждому i-му разр ду пропорциональнаR, where i 1,2, ..., N-m. This error is made separately; the number and, accordingly, differential nonlinearity in the transition to each i-th bit is proportional to

Выполнение разр дных ключей в ЦАП с остаточными сопротивлени ми, величины которых устанавливаютс  в соответствии с рекуррентным соотношением,The execution of the bit in the DAC with residual resistances, the values of which are set in accordance with the recurrence ratio,

разности этих сопротивлении д.и возрастает по двоичному закону по мере увеличени  веса разр да до перехода к старшему из разр дов с невзвешенными сопротивлени ми.the difference between these resistances d. and increases according to the binary law as the weight of the discharge increases until the transition to the older one with unweighted resistances.

Повышение точности преобразовани  достигаетс  благодар  выравниванию распределени  погрешностей, обусловленных Improving the accuracy of the conversion is achieved by aligning the distribution of errors due to

т,е, обеспечением в mt, e, collateral in m

старших разр дах ЦАП при переходе кolder bit DACs when moving to

каждому более старшему разрйду уменьшени  по двоичному закону д,- а не величин сопротивлений ключей, т.е,for each older one, I will reduce by the binary law g, - and not the values of the resistances of the keys, i.e.

4. а,-/2, дл  i (N-m-H),,,,N. Это позвол ет в рамках определенного диапазона сопротивлений ключей, например4. a, - / 2, for i (N-m-H) ,,,, N. This allows within a certain range of key resistances, for example

1 yRg - 2 RO 51 yRg - 2 RO 5

увеличить число разр дов со взвешен- ными сопротивлени ми ключей, т,е.increase the number of bits with weighted resistances of keys, i, e.

, и тем самым перенести максимальную погрешность, вносимую ключами, в область разр дов с меньшим весом., and thereby transfer the maximum error introduced by the keys to the area of bits with a lower weight.

Обеспечение уменьшени  п Дво- ичному закону соответствует одной из границ рекуррентного соотношени , т.е. оптимальному недвоичному взвешиванию:Ensuring the reduction of n to the binary law corresponds to one of the boundaries of the recurrence relation, i.e. optimal non-binary weighing:

RR

(3R, - Rn/4 .(3R, - Rn / 4.

U1 ) -- ,U1) -,

Второй границе соответствует двоичное взвешивание сопротивлений ключей в старших разр дах:The second boundary corresponds to the binary weighting of the key resistances in the higher order:

RUI R /2 Реализаци  ЦАП с сопротивлени ми ключей в m старших разр дах в рамках рекуррентного соотношени  или, например реализаци  оптимального недвоичного взвешивани  в части старших разр дов (в 4 разр дах, I т) и двоичного взвешивани  в оставшихс  га - t старших разр дах повьш1ает точность сопротивлений ключей в разр дах позвол ет упростить устройство: Уменьшить количество элементов и св - зей, т.е. выполнить его без дополниустройства .RUI R / 2 Implementing a DAC with key resistances in m higher bits within a recurrence ratio or, for example, realizing optimal nonbinary weighting in terms of higher bits (4 bits, I t) and binary weighting in the remaining hectares - t most significant bits dah increases the accuracy of key resistances in bits allows to simplify the device: Reduce the number of elements and connections, i.e. execute it without additional device.

Вместе с тем недвоичное взвешиваного взвешивани  в оставшихс  га - t старших разр дах повьш1ает точность сопротивлений ключей в разр дах позвол ет упростить устройство: Уменьшить количество элементов и св - зей, т.е. выполнить его без дополни45 ключи изготавливаютс  раздельно, At the same time, non-binary weighed weighing in the remaining hectares - t higher bits increases the accuracy of the resistance of the keys in the bits to simplify the device: Reduce the number of elements and connections, i.e. execute it without additional 45 keys are made separately,

Выполнение разр дных ключей в ЦАП с остаточными сопротивлени ми, величины которых устанавливаютс  в соответствии с рекуррентным соотношением,The execution of the bit in the DAC with residual resistances, the values of which are set in accordance with the recurrence ratio,

50 обеспечивает повьш1ение точности преобразовани  по сравнению с известным устройством в 1,5-2 раза,50 provides an increase in conversion accuracy in comparison with the known device by 1.5-2 times,

Уменьшение количества элементов в цеп х св зи резистивного делител Reducing the number of elements in the resistive divider circuit

55 позвол ет уменьшить число шин коммутации и число контактных площадок на отдельных интегральных схемах (ИС) при создании сверхточных преобразователей и изготовлении резистивного де31355 allows to reduce the number of switching buses and the number of contact pads on separate integrated circuits (ICs) when creating ultra-precise converters and manufacturing resistive de313

лител  и аналоговых ключей раздельно Это способствует уменьшению площади отдельных ИС, повышению надежности и технологичности преобразовател . При создании монолитных ЦАП недвоичное взвешивание позвол ет повысить точность преобразовани  при неизменном диапазоне значений сопротивлений разр дных ключей и тем самым также уменшить площадь ИС.separate and analog switches This helps to reduce the area of individual ICs, improving the reliability and manufacturability of the converter. When creating monolithic DACs, non-binary weighting allows an increase in the accuracy of conversion with a constant range of values of the resistances of the bit switches and thereby also reduces the area of the IC.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифроаналоговый преобразователь, содержащей т-разр дную секцию старших разр дов резистивного делител  типа R-2R, вход которой  вл етс  входной шинсй, (N-m)-разр дную секцию младших разр дов резистивного делител  типа R-2R, где N - число разр дов преобразуемого кода, выход согласовани  которой через компенсирующий ключ подключен к пшне нулевого потенциала, управл ющий вход компенсирующего ключа подключен к шине и сточника пита- ни , N разр дных переключателей, аналоговые входы которых подключены к соответствующим информационным выходам секций резистивного делител  типа R-2R, первые выходы разр дных пе- реключателей объединены и  вл ютс  первой выходной шиной, вторые выходы разр дных переключателей объединены и  вл ютс  второй выходной шиной, управл ющие входы разр дных переключа- гелей  вл ютс  соответствукндими шинами преобразуемого кода, разр дные переключатели m старших разр дов выполор И.Николайчук 1А65/55A digital-to-analog converter containing a t-bit section of the higher bits of the resistive divider type R-2R, whose input is the input busbar, (Nm) -digit section of the lower bits of the resistive divider type R-2R, where N is the number of bits to be converted code, the output of which is connected via a compensating key to the zero potential terminal, the control input of the compensating key is connected to the bus and the power supply terminal, N bit switches, the analog inputs of which are connected to the corresponding information outputs with Ktsiy resistive divider type R-2R, the first outputs of the bit switches are combined and are the first output bus, the second outputs of the bit switches are combined and are the second output bus, the control inputs of the bit switches are the corresponding buses of the convertible code , bit switches m high order bits I.Nikolaychuk 1A65 / 55 Составитель В.Першиков Техред А.КравчукCompiled by V. Pershikov Tehred A. Kravchuk КоTo ПодUnder Тираж 902Circulation 902 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 4/5, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 113035 Производственно-полиграфическое; предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Production and printing; Enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4 нены взвешенными по сопротивлению, а значени  сопротивлений разр дных переключателей (N-m) младших разр дов, компенсирующего ключа и разр дного переключател  младшего из m старших разр дов выбраны равными медцу собой отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  преобразовател , выход согласовани  тразр дной секции старших разр дов резистивного делител  типа R-2R подключен к входу (N-m)-разр дной секции младших р&зр пов резистивного делител  типа R-2R, при этом значени  взвешенных сопротивлений разр дных переключателей в m старптх разр дах выбраны в соответствии с рекуррентным соотношениемresistive-weighted, and the values of the resistive switches of the low-order bits (Nm), the compensating key and the low-order switch of the lower-order m higher-order bits are chosen to be equal to each other, in order to improve the accuracy and simplify the converter; This section of the higher-order bits of the resistive divider type R-2R is connected to the input of the (Nm) -discharge section of the lower p & res of the resistive divider type R-2R, while the values of the weighted resistances of the bit switches m starpth bit rows are selected in accordance with a recurrence relation «U."U. (3Ri - R ) 4(3Ri - R) 4 л  деl de R,RR, R (N - m+l), ..., N,(N - m + l), ..., N, номер разр да преобраэова - ни  (i N дл  старшего разр да);conversion bit number (i N for the most significant bit); сопротивление разр дного переключател  в i-M разр деjbit switch impedance in i-M bit dej эквивалентное приведенное сопротивление разр дных переключателей в разр дах, младше i-roequivalent reduced resistance of bit switches in bits lower than i-ro R;)/4R;) / 4 щего ключа.key. Корректор EtPofflKoCorrector EtPofflKo ПодписноеSubscription
SU853850048A 1985-01-31 1985-01-31 Digital-to-analog converter SU1305859A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853850048A SU1305859A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Digital-to-analog converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853850048A SU1305859A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Digital-to-analog converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1305859A1 true SU1305859A1 (en) 1987-04-23

Family

ID=21160821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853850048A SU1305859A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Digital-to-analog converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1305859A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1035788, кл. Н 03 М 1/66, 1980. Патент US № 4267550, кл. Н 03 М 1/66, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6489905B1 (en) Segmented DAC calibration circuitry and methodology
US4638303A (en) Digital-analog converter
US6600437B1 (en) High resolution, high speed, low power switched capacitor digital to analog converter
EP0898374B1 (en) Digital-to-analog converter including current cell matrix with enhanced linearity and associated methods
US5243347A (en) Monotonic current/resistor digital-to-analog converter and method of operation
EP0249986B1 (en) Analog-to-digital converter
US6469647B1 (en) High-precision D-A converter circuit
EP0070175B1 (en) Analog-to-digital converters
JP3115296B2 (en) Self-calibrating AD and DA converter
US6346899B1 (en) Analog current mode D/A converter using transconductors
EP0282034B1 (en) D/A converter
JPH07107981B2 (en) Low noise switch capacitor digital / analog converter
JPS6161578B2 (en)
US4311988A (en) Programmable A-law and μ-law DAC
JP3554596B2 (en) Digital / analog converter
US4517551A (en) Digital to analog converter circuit
SU1305859A1 (en) Digital-to-analog converter
JP2837726B2 (en) Digital to analog converter
EP0508454B1 (en) A/D converter
US7046182B1 (en) DAC having switchable current sources and resistor string
US5673045A (en) Digital-to-analog conversion circuit and analog-to-digital conversion device using the circuit
US5276446A (en) Analog-to-digital converter with error signal compensation and method for its operation
US6879276B2 (en) Split cell bowtie digital to analog converter and method
JPH08125536A (en) Resistance radder, d/a converter and a/d converter
JPH05268093A (en) Digital/analog converter