трех младших разрядов - типа R-2R, при этом для восьмого разряда используется замыкающий резистор, а деление этого тока осуществляется активным делителем на буферных транзисторах. Кроме ИТ схема содержит ТК, отслеживающий усилитель, источники

апряжений смещения. \ Схема ТК совместно с ИТ приведена на рис. 3.35 Она состоит из переключателя разрядного тока на транзисторах VI1 и УТ2, на который через буферный транзистор VI3 подается ток от ИТ, входного дифференциального каскада на транзисторах \VT5, VTQ, который питается от источника тока на транзисторе iVI7; двух эмиттерных повторителей со сдвигателями уровней на [транзисторах VT8 - VTll. От источников опорных напряжений на ТК поступают опорное напряжение логического порога U„op, напряжение смещения ИТ входного дифференциального каскада и буферного транзистора. Напряжение на базы транзисторов ИТ поступает от отслеживающего усилителя. Опорное напряжение логического порога стабилизировано относительно общего провода, а напряжение смещения источника тока выходного каскада - относительно шины питания. Это позволяет обеспечить независимость логического порога и тока входного каскада (а тем самым и быстродействия) от изменения напряжения питания. Особенностями схемы такого ключа являются [33, 34]: наличие двух дополняющих друг друга токовых выходов; парафазное управление выходными транзисторами; отсутствие р-п-р-транзисторов, обладающих низким быстродействием, в цепях управления входными транзисторами. Первая из перечисленных особенностей повышает функциональные возможности ЦАП и является полезной для многих применений. Наличие парафазного управления выходными дифференциальными каскадами позволяет избежать перезаряда емкости эмиттеров транзисторов VT\ и Vri в точке соединения их эмиттеров, что значительно способствует повышению быстродействия. Применение буферного транзистора VT3 вызвано стремлением уменьшить зависимость выходного тока от напряжения, приложенного к

Рис. 3 35 Токовый ключ с источником тока ЦАП К1118ПА1, КМИ18ПА1

VT10

\- VTJ1

VT3 к».

-Выход -Выход

выходу, а также необходимость изолировать от управляющих цепей генераторы разрядных токов, транзисторы которых имеют большую- eStKocTb перехода коллектор-база.

Для формирования тока смещения, прямо пропорционального температуре, используется свойство температурной зависимост[ напряжения на прямосмещенном р-л-переходе. При постоянном то] ке через эмиттерный переход напряжение на нем находится из соот- ношения U6 = {kT/q)\nl/Is, где k-постоянная Больцмана: q--заряд электрона: Т - абсолютная температура: / - ток через переход в рабочей точке; /, - диффузионный ток утечки через переход. Типичное значение температурного коэффициента напряжения эмиттер-база составляет -2 мВ/°С. Если два одинаковых транзистора работают при различных плотностях эмиттерного тока, то разность их напряжений эмиттер-база прямо пропорциональна температуре: М1;ь={к1 /q)\n{I\/h)

Если это напряжение выделяется на резисторе, ток через резистор будет также пропорционален температуре. Существуют несложные ИТ, содержащие пару р-п-р-транзисторов с эмиттерами различных площадей. Так как интегральные кремниевые р-п-р-транзисторы имеют низкий коэффициент усиления тока, большое сопротивление эмиттера, в них возникает инжекция высокого уровня при относительно малых токах. Такие транзисторы сильно влияют на точность функционирования ИТ. В описываемом ЦАП применена схема ИТ, не содержащая р-п-р-транзисторов (рис. 3.36). Если транзисторы VT2 и 1 4 одинаковы и R2 = Ra, то ток коллектора VT\ I\=[{kT/q)\n{S\/Sij\/{R\-R-i), где Si и S3 пло-

И нвиртирующий J (/ J J " VTZ

Неинвертирую -щий вхаО

Рис 3 36 Источник тока ЦАП К1118ПА1, КМ1118ПА1

Рис 3 37 Отслеживающий усилитель ЦАП К1118ПА1, К.М1118ПА1

щади эмиттеров транзисторов VTI и VT3 соответственно. Следовательно, ток транзистора VTI определяется только соотношением площадей эмиттерных переходов VI1 и VT3 и разностью сопротивле-1ий резисторов и прямо пропорционален абсолютной температуре. Ток смещения /см создается токоотводом на транзисторе VI5.

Температурно зависимый ток /; используется также для формирования опорного напряжения логического порога ТК. Для этого в коллекторную цепь VT3 включен резистор /?к, на котором выделяется напряжение, пропорциональное абсолютной температуре. Это напряжение через повторители на транзисторах VT6 и VT7 поступает на ТК. Сопротивление резистора R4 и соотношение сопротивлений резисторов R7 и R8 подбираются таким образом, чтобы выходное напряжение имело положительный температурный дрейф, равный около 1,1 мВ/°С, для сохранения помехоустойчивости в рабочем диапазоне температур при работе со стандартными схемами ЭСЛ.

Отслеживающий усилитель (рис. 3.37) состоит из входного дифференциального каскада, построенного по каскодной схеме с активными нагрузками (Vl I - VT6, VDll), двух эмиттерных повторителей с активными нагрузками {VI7-VT9) и выходного эмиттерного повторителя. Дифференциальный каскад, построенный по такой схеме, обладает повышенным коэффициентом усиления. В данной схеме сопротивление нагрузки состоит из параллельно соединенных выходного сопротивления транзистора VT6 и входного сопротивления эмиттерного повторителя на транзисторе VT9.

Цифро-аналоговый преобразователь изготовлен по биполярной технологии с применением двухуровневой металлизации и ионной имплантации. В конструкции использована матрица резисторов, полученных диффузионным способом в едином технологическом процессе с необходимой точностью и исключающих необходимость функциональной настройке.

Основные параметры ЦАП

Число разрядов.......... 8

Выходной ток в конечной точке характеристики, мА 51 Абсолютная погрешность преобра <ования в конечной точке ХП, мА . . . ..... -5...-f5

Нелинейность, i%.......... ±0,195

Выходной ток нуля, мкА . ..... Не более .50

Входной ток высокого уровня, мкА..... Не более 180

Входной ток низкого уровня, мкА..... Не более 180

Входные уровни . ....... Уровни ЭСЛ-ло-

гики

Напряжение питания, В........ -5,2±5%

Ток потребления, мА......... Не более 130

Разность выходных токов основного и дополняющего выходов, мкА......... Не более 100

Изменение выходного тока при изменении напряжений питания от-4,94 до -5,46 В, мкА .... -I00...-fl00 Изменение выходного тока при изменении напряжения на выходе от -1,3 до 2,5 В, мкА .... -100...+ 100