October 19 2017 19:06:24
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Направления совершенствования ЦАП
ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Представленная в предыдущем разделе структура ЦАП прямого преобразования с параллельной подачей кода одновременно на все переключатели имеет ряд ограничений и недостатков. Одним из основных является формирование взвешенных эталонных токов с использованием прецизионных резисторов, сопротивления которых значительно отличаются. Например, в восьмиразрядном ЦАП номиналы задающих сопротивлений различаются в 128 раз. Если выбрать минимальное значение Rmin = R = 5 кОм, то требуется Rmax = 640 кОм. При этом резисторы всех номиналов должны иметь одинаковый допуск и стабильность характеристик. В полупроводниковой интегральной технологии изготовление таких элементов сопряжено со значительными трудностями.

На начальном этапе развития указанные ЦАП производились в виде гибридных изделий. Матрица сопротивлений, источник опорного напряжения и операционный усилитель изготавливались по пленочной технологии. Весьма жесткие требования предъявляются в таких схемах и к полупроводниковым переключателям, которые должны иметь высокую стабильность параметров и обладать малыми сопротивлениями в замкнутом состоянии. Наличие суммирующего ОУ и выходного формирователя не позволяют обеспечить достаточно высокое быстродействие.

Направления совершенствования ЦАП прямого преобразования связаны с разработкой структур, имеющих различные диапазоны точностных и эксплуатационных параметров, а также улучшающих технологичность их производства.  

Для получения взвешенных эталонных токов была разработана схема последовательного деления напряжения опорного источника, требующия для своей реализации резисторы всего двух номиналов R и 2R (рис.13.10).

Рис.13.10. ЦАП с резистивной матрицей R - 2R

При таких сопротивлениях продольных и поперечных резисторов потенциалы узлов 1, 2, 3 убывают пропорционально 2 j, т. е. образуется последовательность Uоп,  Uоп /2, Uоп /4. Токи в поперечных ветвях также образуют убывающий ряд с коэффициентом 2 j. В зависимости от положения ключей, управляемых разрядами двоичных чисел, токи поперечных ветвей направляются в суммирующий узел ОУ (при αq = 1) или замыкаются на корпус (при αp = 0).

Тип применяемых ключей и технология изготовления оказывает влияние на схемотехнические особенности и определяет параметры преобразователя. Обычно переключатели выполняются с использованием МДП технологии. При этом ключи в каждом разряде образованы парой n-МДП транзисторов. Если αj = 1, то открыт правый транзистор и разрядный ток идет к точке суммирования, и при αj = 0 открывается левый транзистор, замыкающий ток на корпус. Реализация ЦАП полностью в n-МДП технологии сталкивается с трудностями создания стабильного ИОН и получения резисторов с достаточно большими сопротивлениями. Типичные значения удельного сопротивления резисторов, формируемых в технологическом МДП процессе, составляют примерно 300 Ом/□ для поликремниевых и 10…100 Ом/□ для диффузионных областей полупроводника. Резисторы с большими номиналами сопротивлений занимают значительные площади. При небольших значениях сопротивлений резистивной матрицы на погрешность начинают существенно влиять соизмеримые с ними нестабильные сопротивления каналов переключательных транзисторов. Источник стабильного опорного напряжения (ИОН) и операционный усилитель часто выполняются по КМОП технологии. <

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.16 секунд 2,256,230 уникальных посетителей