Аналого-дискретный преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерителях постоянного напряжения в качестве преобразователя аналоговых значений измеряемых напряжений в дискретные. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и уменьшение тока потребления. Входное напряжение подается на подложку входного полевого транзистора 3, затвор которого соединен с затворами транзисторных переключателей 1.1-1.N. Опорное напряжение источника 5 опорного напряжения подается на подложку транзисторных ключей 1.1-1.N через N-ступенчатый делитель 4 напряжения. Нагрузочными элементами 2.1-2.N транзисторных переключателей служат токовые зеркала, на которых формируется выходной код. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР) ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ)

ПРИ AlHT СССР (2)) 4365600/24-21 (22) 18,01,88 (46) 07.09.89. Бюл. У 33 (72) В.Н.Горячко, А.С.Ермоленко и А.Н,Чернов (53) 621.317.7(088.8) (56) Заявка Японии И 60-57734, кл. Н 03 М 1/14, 1985;

Авторское свидетельство СССР

))((1118924, кл. G 01 R 19/00, 1984, (54) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерителях постоянного напряжения в качестве преобразователя

„„SU„„1506370 (51) 4 G 01 R 19/165

2 аналоговых значений измеряемых напряжений в дискретные. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и уменьшение тока потребления, Входное напряжение подается на подложку входного полевого транзистора Э, затвор которого соединен с затворами транзисторных переключателей 1.1-1.п. Опорное напряжение источника 5 опорного напряжения подается на подложку транзисторных ключей )<)-).и через и-ступенчатйй делитель 4 напряжения. Нагрузочными элементами 2 ° 1-2.п транзисторных переключателей служат токовые зеркала, на которых формируется выходной код. 2 ил, з 1506370

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерйтелях постоянного напряжения в качестве преобразователя аналоговых значений измеряемых напряжений в дискретные, Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя и уменьшение тока потребления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя напряжения; на фиг. 2 — схема выполнения преобразователя по интегральной технологии. 15

Преобразователь содержит транзис- торные переключатели 1 1 — 1.п на полевых транзисторах, нагрузочные элементы 2,1 — 2.(n+I), входной полевой транзистор 3, п-ступенчатый делитель 4 20 напряжения со ступенями 4,1-4.п, источник 5 опорного напряжения. Во входном транзисторе 3, затвор которого соединен со стоком и с нагруэочным элементом 2.1, подложка подключена к входной потенциальной клемме 6 (U „), на которую подается измеряемое напряжение, а исток — к клемме нулевого потенциала. К стоку входного транзистора 3 подключены затворы транэис- 30 торных переключателей 1,1-1,п под ложки которых подключены к соответствующим ступеням 4.1-4,п п-ступенчатого делителя 4 напряжения. Первый вход и-ступенчатого делителя 4 напряжения, подложка переключателя 1,1 и истоки всех переключателей подключены к клемме нулевого потенциала

U<, относительно которой измеряется входное напряжение, второй вход де- 40 лителя — к выходу источника 5 опорного напряжения. Сток каждого из транзисторных переключателей подключен к первым выводам соответствующих нагрузочных элементов 2.2-2.(п+1) и к со- 45 ответствующей выходной клемме 7.17.п преобразователя напряжения. Вторые выводы нагрузочных элементов соединены с клеммой 8 фиксированного потенциала. В качестве блока индикации могут быть использованы устройства на светодиодах, жидкокристаллические индикаторы и т,д.

В зависимости от типа индикатора на выходе преобразователя подключается соответствующий согласующий блок. Кроме того, подключением на выходе преобразователя допопнительных логических элементов и ключей можно реализовать раэличцы функции преобразования, например, преобразование линейной функции в ступенчатую и шифрацию сигнала.

Наиболее полно реализуются преимущества предлагаемого преобразователя при изготовлении его на основе интегральной МОП-технологии, обеспечивающей высокую идентичность параметров транзисторов, входящих в преобразователь, например в виде интегральной микросборки на кремниевой подложке п-типа проводимости. Транзисторные переключатели 1.1-1.п представляют собой МОП-транзисторы п-типа, размещенные в индивидуальных карманах ртипа проводимости. Нагрузочные элементы целесообразно выполнять на основе генераторов тока типа токового зеркала на транзисторах р-типа проводимости с общей подложкой. Интегральный делитель 4 напряжения может быть выполнен на основе областей кармана, так как они имеют сравнительно высокое поверхностное сопротивление ° На фиг. 2 элементы делителя напряжения — прямоугольные области длиной L и Н непосредственно соединяют между собой карманы транзисторов ключей и, таким образом, образуют один общий карман.

При реализации преобразователя по технологии с карманами р-типа проводимости измеряемое напряжение должно иметь отрицательную полярность или положительную полярность в пределах до 0 5 В (до открывания р-п-переходов).

Преобразователь работает следующим образом.

Измеряемое напряжение подается на подложку входного полевого транзистора 3. С объединенного затвора и стока этого транзистора напряжение подается на затворы транзисторных переключателей 1.1-1.п. На подложки этих транзисторов поданы напряжения с п-ступенчатого делителя 4 напряжения от источника 5 опорного напряжения, При этом за счет идентичности параметров и режимов входного транзистора, переключателей и нагрузочных элементов компенсируется величина порогового напряжения каждого переключателя. В результате те переключатели, смещающие напряжения на подложках которых меньше (по абсолютной величине) входного напряжения, от1 1.У

Составитель В. Степанкин

Редактор А. Козориз Техред M. Дидык Корректор 0, Кравцова

Заказ 5424/46 тираж 714

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

15063 крываются и на соответствующих выходных клеммах появляется нулевой потенциал, а на клеммах закрытых транзисторов остается напряжение пи5 тания.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Аналого-дискретный преобразователь напряжения, содержащий входную потен- 10 циальную клемму, клемму нулевого потенциала, п транзисторных переключателей, п-ступенчатый делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, и нагрузочных элементов, первые выводы которых подключены к клеммам фиксированного потенциала, вторые выводы подключены к выходам транзисторных переключателей, управляющие входы ко- 20 торых объединены, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения тока потребления преобразователя, введе70 6 ны дополнительный нагруэочный элемент и входной полевой транзистор, подложка которого соединена с входной потенциальной клеммой, исток — с клеммой нулевого потенциала, сток и затвор объединены и соединены с первым выводом дополнительного нагруэочного элемента, второй вывод которого соединен с клеммой фиксированного потенциала, транзисторные переключатели выполнены на полевых транзисторах, подложки которых подключены к соответствующим выводам и-ступенчатого делителя напряжения, затворы, являющиеся управляющими входами транзисторных переключателей, соединены с объединенными стоком и затвором входного полевого транзистора, истоки полевых транзисторов, исток входного полевого транзистора и подложка полевого транзистора первого транзисторного переключателя соединены с клеммой нулевого потенциала,