SU1339887A1 - Method of functional tuning of d-a converters - Google Patents
Method of functional tuning of d-a converters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1339887A1 SU1339887A1 SU843823527A SU3823527A SU1339887A1 SU 1339887 A1 SU1339887 A1 SU 1339887A1 SU 843823527 A SU843823527 A SU 843823527A SU 3823527 A SU3823527 A SU 3823527A SU 1339887 A1 SU1339887 A1 SU 1339887A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- bit
- converter
- resistance
- discharge
- unbalance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к ббласти информационно-измерительной техники и микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении прецизионных цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) в гибридно-пленочном исполнении . Цель изобретени - повышение быстродействи подгонки. Подгонка соответствующих резисторов в каждом разр де преобразовател , при одновременном контроле выходного напр жени , до достижени определ емого по результатам измерений выходных напр жений ЦАП контрольного значени напр жени позвол ет уменьшить число операций при подгонке каждого разр да , что приводит к ускорению процесса подгонки. 5 ил. (/) С ОС ее ос ОС ОС «чThe invention relates to the field of information-measuring equipment and microelectronics and can be used in the manufacture of precision digital-to-analogue converters (DACs) in a hybrid-film version. The purpose of the invention is to increase the fit speed. Matching the resistors in each bit of the converter, while monitoring the output voltage, until the control voltage value determined by measuring the output DAC voltage results in a reduction in the number of operations for fitting each bit, which accelerates the fitting process. 5 il. (/) OS OS OS OS “h
Description
1 one
Изобретение относитс к области информационно-иэмернтельной техники и микроэлектроники и быть использовано при изготовлении прецизионных цифроаналоговых преобразователей (|АП) в гибридно-пленочном исполнении ,The invention relates to the field of information technology and microelectronics and to be used in the manufacture of precision digital-to-analogue converters (| AP) in a hybrid-film version,
Цель изобретени - повышение быстродействи подгонки.The purpose of the invention is to increase the fit speed.
На фиг. 1 приведена эквивалентна схема цифроаналогового преобразовател в момент подгонки i-ro разр да; на фиг„ 2 - зависимости токов, протекающих через подгон емый резистор и через двухполюсник от относительнор величины их разбаланса,(преобразование этих токов в напр жение происходит линейно, подобные зависимости имеют и выходные напр жени преобразовател ток - напр жение при указан HOI включении разр дов ЦАП) ; на фиг. 3 - эквивалентна схема четырехполюсника , где R,s гы сопротивлени эквивалентного треугольника прин той модели четырехполюсника; на фиг. 4 - эквивалентна схема резис- торной декодирующей матрицы при подгонке второго разр да ПАП (первый разр д - старший); на фиг. 5 - структурна схема устройства, реализующа способ функциональной подгонки цифроаналоговых преобразователей.FIG. 1 shows the equivalent digital-to-analog converter circuit at the moment of fitting the i-ro bit; Fig. 2 shows the dependences of the currents flowing through the adjustable resistor and through the two-pole device relative to the magnitude of their imbalance (conversion of these currents into voltage takes place linearly, the current voltage of the converter is similarly dependent - the voltage is indicated when HOI is turned on DAC); in fig. 3 is the equivalent circuit of a quadrupole, where R, s gy are the resistance of an equivalent triangle of the adopted quadrupole model; in fig. 4 - equivalent to the resistor decoding matrix for fitting the second bit of the PAP (the first bit is the highest bit); in fig. 5 is a block diagram of the device, realizing the method of functional fitting of digital-to-analog converters.
Цифроаналоговый преобразователь содерлшт четырехполюсник 1, образованный неподогнанной частью резистор ной декод1-:рующей матрицы типа R-2R, двухполюсник 2, образованньш подогнанной частью резисторной декодирующей матрицы, резистор 3 подгон емого i-ro разр да, преобразователь 4 ток напр жение, входное сопротивление которого , источник 5 опорного напр жени , источник 8 опорного напр жени , подгон емый ЦАЦ, в состав которого входит декодирующа резис- торна матрица 9.1э когдаутатор 9.2, масштабирующий резистор 9.3, операционный усршитель 9.4д задатчик 10 кода, опорный ЦАП 11, компаратор 12, цифровой вольтметр 13, микро-ЭВМ 14, блок 15 управлени лазером.The digital-to-analog converter contains a quadrupole 1 formed by an unsupported part of the resistor decoding matrix R-2R, a two-terminal 2 formed by the fitted part of the resistor decoding matrix, the resistor 3 is adjustable by i-ro, the converter 4 is the voltage, the input resistance of which , the source 5 of the reference voltage, the source 8 of the reference voltage, adjusted by the CAC, which includes the decoding resistor matrix 9.1e when the switch 9.2, the scaling resistor 9.3, the operating device 9.4d code sensor 10, the reference DAC 11, the comparator 12, a digital voltmeter 13, a microcomputer 14, a laser control unit 15.
Способ функциональной подгонки ЦАП реализуетс следующим образом.The method of functional adjustment of the D / A converter is implemented as follows.
Подгонку начинают с младших разр дов ЦАПо Перед подгонкой i-ro разр да к входу преобразовател 4 ток - напр жение подключают вначале одно ллечо элементарного делител , обра0The adjustment starts with the low-order bits of the DAC Before fitting the i-th discharge to the input of the converter 4 current - the voltage is connected at the beginning one end of the elementary divider,
5five
2525
9887298872
зованного разр дным резистором 3 и двухполюсником 2, затем - другое, наход т токи 1 ; , Ijj , оставл ют подключенным к входу преобразовател 4 то плечо, в котором протекает больший ток. При этом считаетс , что сопротивление резистора измен етс только в сторону его увеличени .called by the discharge resistor 3 and the two-pole 2, then the other, find the currents 1; , Ijj, is left connected to the input of the converter 4 that arm in which a greater current flows. In this case, it is considered that the resistance of the resistor changes only towards its increase.
10 Ток, протекающий через разр дный резистор 3, больше тока, протекающего через двухполюсник 2 (фиг. 2, точки А и А ). При этом следует подгон ть (увеличивать сопротивление).резисто15 ра 3. Сопротивление двухполюсника 2 будет равносильно при этом эталону подгонки дл сопротивлени резистора 3, Счита , что сопротивление двухполюсника 2, как, эталона подгонки ре2Q зистора 3, равно10 The current flowing through the discharge resistor 3 is greater than the current flowing through the two-port 2 (Fig. 2, points A and A). In this case, it is necessary to adjust (increase the resistance). Resistor 3. The resistance of the two-terminal 2 will be equivalent to the fitting standard for the resistance of the resistor 3, Considering that the resistance of the two-terminal 2, as the reference standard of resistor 3,
,(1),(one)
2;2;
где Ц. - узловое напр жение данногоwhere C. is the nodal voltage of this
разр да или падение напр жени на резисторе 3 и на двухполюснике 2,discharge or voltage drop across the resistor 3 and the two-port 2,
найдем сопротивление find resistance
R,, Y-- 2R-iR, (2)R ,, Y-- 2R-iR, (2)
- - i- - i
где AR - есть абсолютна разность сопротивлени двухполюсника 2 и сопротивлени резистора 3. Из приведенных выражений найдем относительную величину разбаланса Д;% 35 от включени i-ro разр да и всех предыдущих вместе с дополнительнымwhere AR is the absolute difference between the resistance of the two-pole 2 and the resistance of the resistor 3. From the above expressions we find the relative magnitude of the imbalance D;% 35 of the inclusion of the i-th bit and all the previous ones together with the additional
A,|,A, |,
(3)(3)
где и. - напр жение на выходе преобразовател 4 при включении i-ro разр да;where and. - voltage at the output of the converter 4 when turning on the i-ro discharge;
и2 - напр жение на выходе преобразовател 4 от включени всех предьщущих младших разр дов вместе с дополнительным .and 2 is the output voltage of the converter 4 from the inclusion of all the previous low-order bits together with the additional one.
Указанные соотношени соответствуют фиг. 1 и 2 и определ ют случай подгонки разр дного резистора 3. Если ток, протекающий через двухполюсник 2 больше, то необходимо подгон ть (увеличивать) его сопротивление путем воздействи подгоночным инст- 5 рументом на резистор.These ratios correspond to FIG. 1 and 2 and determine the case of fitting the discharge resistor 3. If the current flowing through the two-port 2 is greater, then it is necessary to adjust (increase) its resistance by acting on the resistor by a fitting tool.
При этом формулы (1) - (3) оста- Еотс справедливыми,, а эталоном подгонки (2R) дл данпого разр да вл етс резистор 3. Соответственно токIn this case, formulas (1) - (3) remain valid, and the standard of adjustment (2R) for this digit is resistor 3. Accordingly, the current
30thirty
400%,400%
00
1 j протекает уже через резис тор 3, ,а напр жение U,; образовываетс за счет включени i-ro разр да. Из формулы (1) - (3) можно выразить сопротивление R; как1 j flows already through the resistor 3, and the voltage U ,; formed by the inclusion of i-ro bit. From the formula (1) - (3) we can express the resistance R; as
R;(1-f5o)2R.R; (1-f5o) 2R.
Параметры четырехполюсника 1 (фиг, 3) завис т от номера подгон емого разр да:The parameters of the quadrupole 1 (FIG. 3) depend on the number of the bit to be adjusted:
..
72(1-0 +172 (1-0 +1
«,.“,.
-н) 2 -1 -n) 2 -1
Полученные соотношени (5) - (7) позвол ют найти коэффициент передачи источника 5 опорного напр жени в узловую точку (фиг. 1), а следовательно , с учетом формул (1) - (4) можно получить следую1цие соотношени токовThe obtained relations (5) - (7) make it possible to find the transfer coefficient of the source 5 of the reference voltage to the nodal point (Fig. 1), and therefore, taking into account formulas (1) - (4), we can obtain the following ratio of currents
. УШО.. Wso.
{J Р9 .. {J P9 ..
R 2 100-/ ; 4, R 2 100- /; four,
и 100-й;and the 100th;
(9)(9)
R 2 100-p ui где ft; - коэффициент, завис щий от R 2 100-p ui where ft; - coefficient depending on
номера подгон емого разр дcustomizable bit numbers
o2i- ,1o2i-, 1
(10) (ten)
Хот четырехполюсник 1 предложенной эквивалентной схемы (фиг. 1) при подгонке старшего разр да вьфождает- с , справедливость формул (8) и (9) не утрачиваетс .Although the quadrupole 1 of the proposed equivalent circuit (Fig. 1) excludes the highest bit, the validity of formulas (8) and (9) is not lost.
Таким образом, дл всех без исключени разр дов ЦАП контрольное значение тока (напр жени ) I к; (UK; ) можно получить из формул (8) и (9) в соответствии с графиком (фиг. 2) при .Thus, for all without the bits of a DAC, the control value of the current (voltage) I k; (UK;) can be obtained from formulas (8) and (9) in accordance with the schedule (Fig. 2) at.
После этого, вз в отношение контрольного тока (напр жени ) к току (н пр жению) подгон емой ветви по формуле (8), получимAfter that, taking in relation to the control current (voltage) to the current (at the voltage) of the branch to be adjusted according to the formula (8), we obtain
т 2liio2i 3; i; тt 2liio2i 3; i; t
2 100 а дл контрольного напр жени , снимаемого с выхода преобразовател 4, эту формулу можно представить в окончательном виде 2 100 a for the control voltage taken from the output of the converter 4, this formula can be represented in its final form
2 100-Э;-л;2 100-e; -l;
(12)(12)
и.and.
{Н {N
(13)(13)
2-100 где и;„ - начальное напр жение от2-100 where and; „- the initial voltage from
включени i-ro разр да либо младших относительноenable i-ro bit
аbut
а 59887 a 59887
i-ro, определенное до см о подг(i-ro, defined up to cm o prep (
и,-„ - дл НЛП 9 (фиг. А) то же, что ДЛЯ эквиналентноГ схемы (фиг. 1) .and, - „- for NLP 9 (Fig. A) is the same as for the equivalent circuit (Fig. 1).
В результате подгонки всех разр дов с учетом соотпопшшш (13) происходит подгонка ЦАП по таким точност- Q ным параметрам, как линейность и дифференциальна нелинейность.As a result of fitting all the bits, taking into account the corresponding (13), the DAC is fitted according to such accuracy parameters as linearity and differential nonlinearity.
После выравнивани ступеней статической характеристики преобразовани ЦАП ее подгон ют по отношению к пол- g ной шкале преобразовани до требуемого значени , измен при этом коэффициент передачи преобразовател А ток - напр жение.After aligning the steps of the static conversion characteristic of the DAC, it is adjusted with respect to the full scale of the conversion to the desired value, thereby changing the transfer coefficient of the A converter current - voltage.
Устройство, реализующее способ „„ функциональной подгонки, работает следующим образом.A device that implements the method „„ functional fit, works as follows.
При подгонке i-ro разр да ЦАП 9 включают i-й разр д подгон емого 9 и опорного 11 ЦАП. Измер ют цифровым 25 вольтметром 13 выходное напр жение подгон емого ЦАЦ 9, подсоедин вход цифрового вольтметра 13 к выходу испытуемого ЦАП 9 через коммутатор 12. Затем через коммутатор 12 подключают входы цифрового вольтметра 13 в диаго30When fitting the i-ro bit, the DAC 9 includes the i-th bit of the adjustable 9 and the reference 11 DAC. Measured by a digital 25 voltmeter 13, the output voltage of a driven AC 9, connect the input of a digital voltmeter 13 to the output of the test DAC 9 via a switch 12. Then through a switch 12 connect the inputs of a digital voltmeter 13 to
3535
4040
4545
5050
5555
наль моста, образованного подгон емым 9 и опорным 11 ЦАП, его показание переписывают в пам ть микро-ЭВМ 14 Затем подключают все разр ды подгон емого ЦАП 9, младшие i-ro, включа дополнительный, не мен преобразуемого кода на входе опорного ПАП 11. Новое показание цифрового вольтметра 13, входы которого подключены через коммутатор 12 к диагонали моста ЦАП 9 - ЦАП 11, записывают в пам ть микро-ЭВМ 14, котора затем вычисл ет разницу Д% и сравнивает полученное значение с допустимым дл данного разр да, если величина и превьшает допустимое значение дл данного разр да, то микро-ЭВМ 14 дает команду Разрешение подгонки блоку 15 управлени подгоночным инструментом. При этом микро- ЭВМ 14, использу выражение (13), определ ет контрольное значение напр жени i-ro разр да.The bridge is formed by adjustable 9 and reference 11 D / A converters, its indication is copied into the memory of microcomputer 14 Then all bits of the adjusted DAC 9, lower i-ros, including the additional, not changeable code at the input of the reference PAP 11, are connected. A new reading of a digital voltmeter 13, the inputs of which are connected via switch 12 to the diagonal of the bridge of the DAC 9 - DAC 11, is recorded in the memory of the microcomputer 14, which then calculates the difference D% and compares the obtained value with the allowable value for the given bit, if and exceeds the allowable value of d this discharge, the microcomputer 14 instructs the resolution adjusting unit 15, controlling an adjusting tool. In this case, the microcomputer 14, using the expression (13), determines the reference value of the voltage of the i-ro discharge.
Подгоночным инструментом удал ют часть резистивного материала i-roA piece of i-ro resistive material is removed with a fitting tool.
разр дного резистора (i-ro резистора св зи) до достижени на выходе подгон емого ЦАП 9 рассчитанного контрольного значени напр жени , при этом сравнение производит микро-ЭВМ 14.a discharge resistor (i-ro connection resistor) before the output of the adjusted DAC 9 reaches a calculated control voltage value, and the comparison produces a micro-computer 14.
i: 3 i: 3
По достижении иа выходе ЦЛ11 9 первоначально рассчитанной кор(тро.пьной величины микро-ЭВМ 14 дает команду на блок 15 управлени лазером Коней, подгонки. После этого слова производитс измерение напр жени в диагонали ДАЙ 9 - НАЛ 11, оценка величины Ь% при помощи микро-ЭВМ. При новом значении л% выше нормы производ тс новое измерение выходного напр жени ЦАП 9 и расчет нового контрольного напр жени , до значени которого производитс повторна подгонка i-ro разр да.Upon reaching the output of TsL11 9 of the originally calculated core (the microcomputer's 14 magnitude, the command is given to the Kone laser control unit 15, the fit. After that, the voltage is measured in the diagonal DAY 9 - NAL 11, the value of b% is estimated by microcomputer. With a new value of L% above the norm, a new measurement of the output voltage of the DAC 9 is made and the calculation of the new control voltage, to the value of which the i-ro bit is re-adjusted.
После подгонки всех разр дов ЦАП 9 осуществл ют подгонку коэффициента передачи, воздейству на масштабныйAfter fitting all the bits of the D / A converter 9, the transfer coefficient is adjusted, affecting the large-scale
резистор подгоночным инструментомresistor adjustable tool
(лазером), при всех включенных разр дах ЦАП 9, включа и дополнительный , до достижени модулем напр же- - ни на выходе ПАП 9 значени опорного напр жени источника 8,(by laser), with all included bits of the D / A converter 9, including an additional one, until the module reaches the voltage at the output of the PAP 9 value of the reference voltage of source 8,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843823527A SU1339887A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Method of functional tuning of d-a converters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843823527A SU1339887A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Method of functional tuning of d-a converters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1339887A1 true SU1339887A1 (en) | 1987-09-23 |
Family
ID=21150947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843823527A SU1339887A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Method of functional tuning of d-a converters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1339887A1 (en) |
-
1984
- 1984-12-17 SU SU843823527A patent/SU1339887A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 764123, кл. Н 03 М 1/10, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1228279, кл. Н 03 М 1/10, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4222107A (en) | Method and apparatus for automatically calibrating a digital to analog converter | |
US4357600A (en) | Multislope converter and conversion technique | |
US4647907A (en) | Digital-to-analogue converter including calibrated current sources | |
JPH0454408B2 (en) | ||
JPS6116625A (en) | Analog-to-digital converter | |
JP2714999B2 (en) | Analog / digital converter | |
JPH0621966B2 (en) | Current source device | |
JP2000209093A (en) | Successive comparison type analog/digital converting circuit | |
US3906486A (en) | Bipolar dual-ramp analog-to-digital converter | |
JPH0262123A (en) | Serial/parallel type a/d converter | |
SU1339887A1 (en) | Method of functional tuning of d-a converters | |
JPS5871722A (en) | Digital-analog converter | |
JPS6333377Y2 (en) | ||
JPH02288616A (en) | Self-calibration type d/a converter and self-calibration type a/d converter using the d/a converter | |
JPS5913418A (en) | Signal processor | |
RU2074514C1 (en) | Converter of angle of turn of shaft to code | |
CA1205650A (en) | Automatic temperature measuring circuitry | |
EP0070086A2 (en) | Digital-to-analogue converter which can be calibrated automatically | |
JP3178563B2 (en) | Multi-value voltage high-speed comparator | |
JPH0338779B2 (en) | ||
JPS59167112A (en) | Digital-analog converter | |
SU1317657A1 (en) | Method of calibration checking of linearity of multiplying digital-to-analog converter | |
JPH0746067A (en) | Voltage-frequency converting method | |
JPH01316025A (en) | Analog-digital converter | |
SU1108509A1 (en) | Analog storage |