SU1656683A1 - Integral digital-to-analog converter - Google Patents

Integral digital-to-analog converter Download PDF

Info

Publication number
SU1656683A1
SU1656683A1 SU894711761A SU4711761A SU1656683A1 SU 1656683 A1 SU1656683 A1 SU 1656683A1 SU 894711761 A SU894711761 A SU 894711761A SU 4711761 A SU4711761 A SU 4711761A SU 1656683 A1 SU1656683 A1 SU 1656683A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
discharge
groups
category
group
mos transistor
Prior art date
Application number
SU894711761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Михайлович Арсеньев
Юрий Владимирович Агрич
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 SU894711761A priority Critical patent/SU1656683A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1656683A1 publication Critical patent/SU1656683A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в системах преобразовани  цифровой информации в аналоговую . Цель изобретени  - повышение достоверности преобразовани  кода в аналоговый сигнал при сохранении диапазона изменени  опорного напр жени . Интегральный цифроаналоговый преобразователь содержит 2 последовательно соединенных резисторов 1.11 ;2n, 2m ключей в каждом разр де, выполненных в двух группах МОП-транзисторов с каналами N- типа проводимости, где m - номер разр да и пл п, (п-1)2,1 и дополнительный МОП- транзисторе каналом Р-типа проводимости. Положительный эффект достигаетс  за счет введени  дополнительного МОП-транзистора Р-типа проводимости и выполнени  МОП-транзисторов первого разр да обеих групп с равными значени ми пороговых напр жений . 1 ил.The invention relates to automation and can be used in digital-to-analog data conversion systems. The purpose of the invention is to increase the reliability of converting a code to an analog signal while maintaining the range of variation of the reference voltage. The integrated digital-to-analog converter contains 2 series-connected resistors 1.11; 2n, 2m keys in each category made in two groups of MOS transistors with N-type conduction channels, where m is the number of the discharge and PL n, (n-1) 2, 1 and an additional MOSFET channel P-type conduction. A positive effect is achieved due to the introduction of an additional P-type MOS transistor and the implementation of the first discharge MOS transistors of both groups with equal threshold voltages. 1 il.

Description

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую.The invention relates to automation and can be used in systems for converting digital information to analog.

Цель изобретения - повышение достоверности преобразования кода в аналоговый сигнал при сохранении диапазона изменения опорного напряжения.The purpose of the invention is to increase the reliability of the conversion of the code into an analog signal while maintaining the range of the reference voltage.

На чертеже изображена функциональная схема интегрального цифроаналогового преобразователя.The drawing shows a functional diagram of an integrated digital-to-analog converter.

Интегральный цифроаналоговый преобразователь содержит 2П последовательно соединенных резисторов 1.1.1.2.....1.2n, 2т ключей в каждом разряде, выполненных в двух группах 2 и 3 МОП-транзисторов с каналом N-типа проводимости, где m - номер разряда и m=n,(n-1).....2,1, и дополнительный МОП-транзистор 4 с каналом Р-типа проводимости.The integrated digital-to-analog converter contains 2 P series-connected resistors 1.1.1.2 ..... 1.2 n , 2 tons of keys in each category, made in two groups of 2 and 3 MOS transistors with an N-type channel, where m is the number of the discharge and m = n, (n-1) ..... 2.1, and an additional MOS transistor 4 with a P-type channel.

Интегральный цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом.Integrated digital-to-analog Converter operates as follows.

На входную шину опорного напряжения подается опорное напряжение Uon (например, 2,5 В), а на прямые и инверсные управляющие шины поступает преобразуемый код. В зависимости от значения преобразуемого кода включаются и выключаются соответствующие транзисторы первой 2 и второй 3 групп. В результате устанавливается связь определенного узла соединения резисторов 1 (из 2П последовательно соединенных резисторов) через включенные МОП-транзисторы с выходной шиной. МОПтранзисторы первой группы 2 и дополнительный МОП-транзистор 4 коммутируют напряжения от Uon до Uon/2, а МОП-транзисторы второй группы 3 коммутируют напряжения от Uon/2 до 0. При этом на выходной шине интегрального цифроаналогового преобразователя формируется напряжение, пропорциональное значению преобразуемого кода.The reference voltage Uon (for example, 2.5 V) is supplied to the input voltage reference bus, and a convertible code is supplied to the direct and inverse control buses. Depending on the value of the converted code, the corresponding transistors of the first 2 and second 3 groups turn on and off. As a result, a connection is established between a specific node connecting resistors 1 (from 2 P series-connected resistors) through the included MOS transistors with the output bus. MOS transistors of the first group 2 and an additional MOS transistor 4 switch voltages from Uon to Uon / 2, and MOS transistors of the second group 3 switch voltages from Uon / 2 to 0. In this case, a voltage proportional to the value of the converted code is generated on the output bus of the integrated digital-to-analog converter .

Большие значения коммутируемых напряжений первой группой 2 МОП-транзисторов увеличивают (из-за эффекта подложки) эффективное пороговое напряжение этих МОП-транзисторов. Для компенсации увеличения порогового напряжения МОП-транзисторы первой группы 2 имеют пороговое напряжение на (0.2-0,6)В меньше, чем в МОП-транзисторах второй группы 3. Благодаря разнице в пороговых напряжениях МОП-транзисторов первой 2 и второй 3 групп происходит выравнивание условий работы МОП-транзисторов обеих групп. При этом сопротивление включенных МОП-транзисторов первой группы 2 приближается к со противлению включенных МОП-транзисторов второй группы 3.Large switching voltages of the first group of 2 MOS transistors increase (due to the substrate effect) the effective threshold voltage of these MOS transistors. To compensate for the increase in the threshold voltage, the MOSFETs of the first group 2 have a threshold voltage of (0.2-0.6) V lower than in the MOSFETs of the second group 3. Due to the difference in the threshold voltages of the MOSFETs of the first 2 and second 3 groups, the alignment operating conditions of MOS transistors of both groups. In this case, the resistance of the switched on MOSFETs of the first group 2 approaches the resistance of the switched on MOSFETs of the second group 3.

Исходный уровень порогового напряжения МОП-транзисторов первой группы 2 и особенно МОП-транзистора в первом (старшем) разряде определяет запас на возможное уменьшение порогового напряжения при изменении условий окружающей среды в процессе эксплуатации цифроаналогового преобразователя. При этом в случае коммутации напряжений, близких к нулю, переключающие свойства МОП-транзисторов ограничиваются токами утечки изза низкого эффективного порогового напряжения и малого обратного напряжения смещения истока МОП -транзистора относительно подложки. Это приводит к ухудшению достоверности результатов преобразования (понижению надежности).The initial level of the threshold voltage of the MOSFETs of the first group 2 and especially the MOSFET in the first (senior) category determines the margin for a possible decrease in the threshold voltage when environmental conditions change during the operation of the digital-to-analog converter. Moreover, in the case of switching voltages close to zero, the switching properties of the MOS transistors are limited by leakage currents due to the low effective threshold voltage and low reverse bias voltage of the source of the MOS transistor relative to the substrate. This leads to a deterioration in the reliability of the conversion results (lower reliability).

Введение дополнительного МОП-транзистора 4 с каналом P-типа проводимости в ключ первого разряда снимает необходимость иметь низкое значение порогового напряжения для коммутации напряжений, приближающихся к значению Uon. Благодаря этому может быть уменьшено различие в исходных значениях пороговых напряжений МОП-транзисторов первой 2 и второй 3 групп и увеличен уровень исходного порогового напряжения до 0,8-1,2 В. Для сохранения диапазона изменения уровня Uon суммарное сопротивление включенных МОП-транзисторов первой группы первого разряда и дополнительного МОП-транзистора 4 не должно превышать сопротивления включенного МОП-транзистора второй группы первого разряда. При выполнении этого условия постоянная времени цифроаналогового преобразователя по выходной шине не вносит ограничений на его быстродействие.The introduction of an additional MOS transistor 4 with a channel of P-type conductivity in the key of the first category eliminates the need to have a low threshold voltage for switching voltages approaching the value of Uon. Due to this, the difference in the initial values of the threshold voltages of the MOSFETs of the first 2 and second 3 groups can be reduced and the level of the initial threshold voltage increased to 0.8-1.2 V. To maintain the range of variation of the Uon level, the total resistance of the included MOSFETs of the first group the first discharge and the additional MOSFET 4 should not exceed the resistance of the included MOSFET of the second group of the first discharge. When this condition is met, the time constant of the digital-to-analog converter on the output bus does not impose restrictions on its speed.

Claims (2)

Ф о р м ула изобретенияClaim Интегральный цифроаналоговый преобразователь, содержащий входную шину опорного напряжения и шину нулевого потенциала, между которыми включены 2П последовательно соединенных резисторов и разрядные ключи, по 2т ключей в каждом разряде, выполненные на двух группах из 2^т (п-1), к.....1, с каналами (гл = 1)An integrated digital-to-analog converter containing an input reference voltage bus and a zero potential bus, between which 2 P series-connected resistors and discharge keys are included, 2 tons of keys in each category, made on two groups of 2 ^ t (n-1), k. .... 1, with channels (hl = 1) N-типа проводимости, стоки соответствующих 2^’^ МОП-транзисторов первой и 2'п МОП-транзисторов второй групп η-го разряда подключены к вторым выводам соответствующих резисторов из 2П последовательно соединенных резисторов,N-type conductivity, the drains of the corresponding 2 ^ '^ MOSFETs of the first and 2' n MOSFETs of the second groups of the ηth category are connected to the second terminals of the corresponding resistors from 2 P series-connected resistors, 2 МОП-транзиМОП-транзисторов второй групп к-го разряда подключены к соответствующим объединенным истокам J-ro и О+ЛУго МОП-транзисторов первой и второй групп (к+1)-го разряда соответственно. где к=(п~1), (п-2).....1. j=1.3.5.....(2к_1-1), исток МОП-транзистора первой группы первого разряда объединен с истоком МОПтранзистора второй группы первого 10 разряда и является выходной шиной, затворы J-x МОП-транзисторов первой и второй групп соответствующего разряда, кроме первого, объединены и являются прямой управляющей шиной соответствующего разряда, затворы 0+ 1)-х МОП-транзисторов первой и второй групп соответствующего разряда, кроме первого, объединены и являются инверсной управляющей шиной соответствующего разряда, затворы МОП-транзисторов первой и второй групп первого разряда являются соответственно прямой и инверсной управляющими шинами первого разряда, МОП-транзисторы первой группы каждого разряда, кроме 25 первого, выполнены с пороговыми напрястоки соответствуюши сторов первой и 2 'к1 жениями, меньшими, чем пороговые напряжения МОП-транзисторов второй группы каждого разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности ре5 зультата преобразования кода в аналоговый сигнал при сохранении диапазона изменения опорного напряженияв него введен дополнительный МОП-транзистор, выполненный с каналом P-типа проводимости, сток и исток которого объединены соответственно со стоком и истоком МОП-транзистора первой группы первого разряда, затвор дополнительного МОПтранзистора объединен с затвором МОП15 транзистора второй группы первого разряда, причем сопротивление открытого канала дополнительного МОП-транзистора выбрано в соответствии с соотношением Ri R2 20 доп ~ Ri - R2 ‘ где Rflon - сопротивление открытого канала дополнительного МОП-транзистора;2 MOSFET transistors of the second groups of the k-th category are connected to the corresponding combined sources of J-ro and O + LUGO MOS transistors of the first and second groups of the (k + 1) -th category, respectively. where k = (n ~ 1), (n-2) ..... 1. j = 1.3.5 ..... (2 k_1 -1), the source of the MOS transistor of the first group of the first discharge is combined with the source of the MOS transistor of the second group of the first 10 discharge and is the output bus, the gates Jx of the MOS transistors of the first and second groups of the corresponding discharge , except for the first one, the gates of the 0+ 1) MOS transistors of the first and second groups of the corresponding discharge are combined and are the direct control bus of the corresponding discharge, except the first one, the gates of the MOSFETs of the first and second groups are combined and are the inverse control bus of the corresponding category of the first category are direct and inverse control buses of the first category, respectively, the MOS transistors of the first group of each category, except for the first 25, are made with threshold voltages of the corresponding storages of the first and 2 ' to ' 1 voltage lower than the threshold voltages of the MOS transistors of the second group of each discharge, characterized in that, in order to increase the reliability of the result of converting the code into an analog signal while maintaining the range of the reference voltage, an additional MOS transistor is introduced into it, connected to the channel of the P-type conductivity, the drain and source of which are combined respectively with the drain and source of the MOS transistor of the first group of the first discharge, the gate of the additional MOS transistor is combined with the gate of the MOSFET of the transistor of the second group of the first discharge, the open channel resistance of the additional MOS transistor selected in accordance with the ratio Ri R2 20 extra ~ Ri - R 2 'where Rflon is the open channel resistance of the additional MOS transistor; Ri. ₽2 - сопротивления открытых каналов МОП-транзисторов первого разряда соответственно первой и второй групп МОП-транзисторов.Ri. ₽2 - the resistance of the open channels of MOSFETs of the first category, respectively, of the first and second groups of MOSFETs.
SU894711761A 1989-06-27 1989-06-27 Integral digital-to-analog converter SU1656683A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894711761A SU1656683A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Integral digital-to-analog converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894711761A SU1656683A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Integral digital-to-analog converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1656683A1 true SU1656683A1 (en) 1991-06-15

Family

ID=21457334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894711761A SU1656683A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Integral digital-to-analog converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1656683A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4146882, (340-347), 1979. Авторское свидетельство СССР Nt 1440315, кл. Н 03 М 1/66, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4752703A (en) Current source polarity switching circuit
US5164725A (en) Digital to analog converter with current sources paired for canceling error sources
US4558242A (en) Extended reference range, voltage-mode CMOS D/A converter
US5394146A (en) Digital to analog converter
US5218364A (en) D/a converter with variable biasing resistor
US5148120A (en) Class-AB push-pull drive circuit
US4321491A (en) Level shift circuit
EP0090662B1 (en) Boosting circuit
US5406135A (en) Differential current source circuit in DAC of current driving type
US4630046A (en) Broadband switching network in matrix form
SU1656683A1 (en) Integral digital-to-analog converter
JPH0252460B2 (en)
US4712025A (en) Analog switch
US5329185A (en) CMOS logic circuitry providing improved operating speed
EP0207429A2 (en) Input circuit for FET logic
US5220306A (en) Digital signal comparator for comparing n-bit binary signals
IE910093A1 (en) Signal level converter
EP0729232B1 (en) A high voltage analog switch
EP0189894A2 (en) Basic circuitry particularly for construction of multivalued logic systems
JPS6221324A (en) Logic integrated circuit
SU1742993A1 (en) Plic-type shottky-barrier logical gate built around field- effect transistors
JPH0588567B2 (en)
JPH0441847B2 (en)
JP2647970B2 (en) Reference voltage circuit
SU1725384A1 (en) Tristable analog commutator