I соответствуют уровням на выходе первого триггера. Если на вход G подан низкий уровень, ток /г, через транзистор 1/726 подается прямо на резистор R6 и на выходе Q напряжение соответствует низкому уровню независимо от состояния остальных входов.

Регистры первого и второго разрядов отличаются тем, что в них выходные каскады построены на четырех и двух (соответственно для первого и второго разрядов) триггерах и выходных буферных каскадах. Каждый из этих каскадов нагружен ТК. Это позволяет получать одинаковую нагрузку всех выходов регистра, что очень важно для одновременного переключения ТК, управляю-ихпх разрядными токами. Кроме того, в коллекторные цепи транзисторов VT5 и VT6 включены дополнительные переключатели тока, управляемые от входа 20 (см. рис. 3.16), которые при подаче на вход 20 низкого уровня инвертируют информацию, поступающую на вход D1, при этом преобразователь работает в режиме двоичного дополняющего кода.

Источники разрядных токов и ТК построены по широко приме-н-яемой схеме (рис. 3.19). Источники разрядного тока построены на транзисторе VTi, включенном по схеме с общей базой, и прецизионном резисторе Rs- Выходной ток ИТ /о определяется напряжением между базой V73 и шиной питания Ucc2, которое регулируется отслеживающим усилителем для поддержания выходного напряжения ЦАП постоянным при изменении температуры и напряжения питания. Разрядный ток коммутируется ТК, построен-

Общий (анаяоговь/й)

Рис. 3.19. Схема токовых ключей с источниками токов Ц.ЛП КМ1118ПА2, КР1118ПА2

Рис. 3.20. Схема отслеживающего усилителя ЦАП КМ1118ПА2, КР1118ПА2

, ОЗщай

?-if!ff

(ци1рровой)

рующии бхад

--Иорренцид Выход

0,01мй 0,Шмй 0,OZMfi ajMA a,lMfl а,2м/\ 0,гм/ 0,2м/\ 0,5гл/\

ным на дифференциальной паре транзисторов V/1 и VT2. Эмиттеры этих транзисторов объединены и питаются разрядным током /о. Токо- вый ключ управляется парафазным сигналом, поступающим с выхода триггера. Во время переключения напряжение в точке соединения эмиттеров не из.меняется, что позволяет избежать перезаряда еМ кости и повысить быстродействие.

При открытом транзисторе VT\ разрядный ток подается в резисторную матрицу, имеющую в точке подключения ТК сопротивление 75 Ом. При открытом транзисторе VT2 разрядный ток поступает в цепь «аналоговой» земли. Источники тока и ТК датчика выполнены по аналогичной схеме. Управляющее напряжение, подаваемое на входы ТК, поддерживает ключи в открытом состоянии, т. е. токи ИТ постоянно подаются на резистор датчика. Использование в датчике ТК необходимо для создания нагрузки ИТ, идентичной нагрузке ИТ разрядных токов. Это позволяет согласовывать температурные характеристики ИТ датчика и ИТ разрядных токов, что способствует уменьшению температурной нестабильности выходного напряжения ЦАП.

Прецизионные резисторы резисторной матрицы выполнены в базовом слое. Размеры всех резисторов одинаковы, сопротивление одного резистора /?я:;112,5 Ом. Для получения сопротивления 2R использованы два последовательно соединенных одинаковых резистора, что позволяет уменьшить влияние разброса их размеров на точность ЦАП. Резисторы изолированы р-п-переходом между базовым и коллекторным слоями. Для получения закрытого изолирующего р-п-перехода обычно коллекторную область соединяют с выводом резистора, имеющим наиболее положительный потенциал. Однако такой способ непригоден для резисторов в матрице R-2R, так как на резистор R, подключенный между выходами двух ТК, может подаваться напряжение любой полярности. В зависимости . от напряжения, приложенного к резистору, толщина проводящего слоя и, следовательно, сопротивление такого резистора сильно меняются. Для устранения этого эффекта изолирующий коллекторный слой подключен к середине резистора, при этом напряжение смещения р-п-перехода между резистором и изолирующим слоем всегда постоянно. В результате средняя рабочая толщина резистив-ного слоя всегда поддерживается на одном, почти постоянном уровне независимо от напряжения на контактах резистора.

Схема отслеживающего усилителя приведена на рис. 3.20. Усилитель построен по трехкаскадной схеме, каждый из каскадов которой представляет собой дифференциальный усилитель. Сопротивления каскадов согласуются между собой с помощью эмиттерных повторителей, которые одновременно сдвигают постоянную составляющую сигнала до уровня, необходимого для работы последующего каскада. Входной сигнал на усилитель подается через эмиттерные повторители, собранные на транзисторах VT\ и VT2, что позволяет повысить входное сопротивление усилителя.

Основные параметры ИС 10-разрядных ЦАП КМт8ПА2,

КРт8ПА2

Число разрядов...... ... 10

Диапазон выходного напряжения, В .... 0...-1,024 Абсолютная погрешность в конечной точке характеристики, мВ........... Не более 200

Дифференциальная нелинейность, %:

группа А........... 0,0978

группа Б........... 0,195

Напряжение смещения нуля на выходе, мВ . . Не более -10 Входной ток низкого уровня, мкА:

прямых входов в режиме ТТЛ и ЭСЛ ... Не более 750

инвертированных входов в режиме ЭСЛ . Не более 350 Входной ток высокого уровня, мкА:

прямых входов в режиме ТТЛ и ЭСЛ ... Не более 150

инвертированных входов в режиме ЭСЛ Не более 350 Напряжение питания. В:

в режиме ЭСЛ......... -5±5%

в режиме ТТЛ......... -5±5%.

+5ifc5%

Токи потребления;

от источника положительного напряжения, мА Не более 15

от источника отрицательного напряжения, мА . Не более 120

Опорное напряжение, В........ -1,024

Время задержки распространения сигнала при включении и выключении, ис........ Не более 30

Рабочий диапазон температур, °С..... -10...-f70

Примеры включения ИС в различных режимах и зависимости основных параметров от режима работы и от параметров окружающей среды приведены на рис. 3.21-3.23, 3.24-3.33 соответственно.

3.3. ВОСЬМИРАЗРЯДНЫЕ ЦАП К1118ПА1, КМ1118ПА1 С ВРЕМЕНЕМ УСТАНОВЛЕНИЯ 20 НС

Наличие преобразователей высокой разрешающей способности (10- 12-разрядных) не исключает потребности в преобразователях средней разрешающей способности повышенного быстродействия [31]. К такому типу приборов относится микросхема К1118ПА1, представляющая собой 8-разрядный ЦАП двоичного параллельного кода в ток с временем установления 20 не [31]. Прибор выполнен по структурной схеме (рис. 3.34), объединяющей преимущества матриц взвешенного и лестничного типа. Структура ЦАП с матрицей лестничного типа более выгодная с точки зрения суммарного сопротивления. Однако в этом случае резисторы, включенные последовательно с эмиттерами транзисторов ИТ, работают при разных напряжениях в зависимости от положения резистора в матрице. Это влечет за собой появление погрешности, обусловленной нелинейностью вольт-амперной характеристики диффузионных резисторов.