Устройство формирования опорных напряжений

 

О П И С А-Н И "Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик с- г

С (1ц 780187

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

Н 03 К 13/05 (22) Заявлено 300878 (21) 2660520/18-21 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 151180. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 20.11.80 (53) УДК 621.374 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Васильев и P. В. Заугольный

Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных маши н (71) Заявитель

I нец которого соединен с шиной устройства, на которую подается (апряжение опорного уровня. Эмиттер коМпенсирующего транзистора через второй дополнительный резистор соединен с источником питающего напряжения. К входным клеммам устройства подключаются токозадающие резисторы проводниковой части, а к выходным клеммам — пере10 ключатели тока генератора опорного напряжения.

Для обеспечения термостабильности опорных напряжений, формируемых на входных клеммах устройства, необхо15 димо, чтобы токи, протекающие через компенсирующий и токоведущий транзисторы, были одинаковы и дополнительные резисторы, подключаемые к эмиттеру и коллектору компенсирующе20 го транзистора, были равны друг другу. В противном случае- на термостабильность формируемых опорных напря жений начинают оказывать влияние

° температурные изменения напряжений

25 база-эмиттер упомянутых транзисторов.

С учетом вышесказанного для обеспечения термостабильности опорных напряжений, формируемых на входных клеммах устройства, необходима инди30 видуальная подгонка указанных дополИзобретение относится к промышленной радиоэлектронике и может быть использовано в цифроаналоговых преоб° разователях.

Известен генератор опорного напряжения на цепочечном сумматоре $1), состоящий из набора источников тока, переключателей тока и цепочечного резистивного сумматора. В наборе источников тока указанного генератора опорного напряжения можно выделить проводниковую часть, состоящую из Токозадающих резисторов, и устройство формирования комбинаций опорных напряжений для упомянутой проводниковой части, содержащее источник питающего напряжения, набор идентичных каскадов каждый из которых включает в себя входные и выходные клеммы, токоведущий и компенсирующий транзисторы, а также первый и второй дополнительные резисторы, причем змиттер токоведущего транзистора соединен с базой компенсирующего транзистора и входной клеммой, коллектор токоведущего транзистора соединен с выходной клеммой, база токоведущего транзистора соединена с коллектором компенсирующего транзистора и одним из концов первого дополнительного резистора, другой ко(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ HAHPHKHHHA

780187 нительных резисторов и токозадающих резисТоров проводниковой части, что является существенным недостатком рассмотренного устройства.

Из известных схем, содержащих устройство формирования комбинации опорных напряжений для проводниковой ,части цифроаналогового преобразователя, наиболее близкой по своей сущности к данному изобретению является схема для проводниковой части цифроаналогового преобразователя (2), которая содержит источник тока, опорный транзистор, набор каскадов, включающих в себя компенсирующий и токоввдущий транзисторы.

К недостаткам устройства относится: сложность схемы, связанная с наличием в каждом каскаде своего опорного транзистора и своего источника тока, подключенного к эмиттерам компенсирующего и опорного транзисторов каскада; влияние токов утечки источника поло винного тока, токоведущего и компенсирующего транзисторов, а также влияние изменения коэффициента усиления по току В и напряжения база-эмнттер токоведущего транзистора при воздействии температуры на величину опорного напряжения, формируемого на соответствующей входной клемме, к которой подключается резистор проводниковой части .цифро-аналогового преоб разователя.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение температурной стабильности опорных напряжений, формируемых на входных, клеммах, к которым подключаются резисторы проводниковой части цифроаналогового преобразователя.

Указанная цель достигается тем,,что в устройстве, содержащем источник питающего напряжения, источник опорного напряжения, источник тока, многополюсный повторитель тока, опорный транзистор, входные клеммы, выходные клеммы и набор идентичных каскадов, каждый из которых включает в себя компенсирующий и токоведущий транзисторы, причем эмиттер токоведущего транзистора соединен с базой компен.сирующего транзистора и соответствующей входной клеммой устройства, коллектор токоведущего транзистора соединен с соответствующей выходной клеммой устройства, а база токоведущего транзистора соединена .с коллектором компенсирующего транзистора и соответствующей выходной клеммой многополюсного повторителя тока, общая клемма которого соединена с первым полюсом источника питающего напряжения, а входная клемма - с коллектором опорного транзистора, к эмиттеру опорного транзистора подключен выход источника тока, вход которого

"соединен со вторым полюсом источника питающего напряжения, между базой опорного транзистора и вышеуказанным полюсом включен источник опорного напряжения, эмиттеры компенсирующих транзисторов всех каскадов подключены к общей точке соединения источника тока и эмиттера опорного транзистора.

На чертеже представлена схема устройства формирования опорных напряжений. устройство содержит источник 1 питающего напряжения, источник 2 опорного напряжения, источник 3 тока, многополюсный повторитель 4 тока, имеющий входную клемму 5, выходные клеммы 6-8, общую клемму 9 и состоя15 щий, в частности, из транзисторов

10-13. Устройство содержит также опор ный транзистор 14, входные клеммы

15-17, выходные клеммы 18-20 и набор идентичных каскадов 21-23, каждый из

20 которых включает в себя компенсирующий транзистор 24 и токоведущий транзистор 25.

Эмиттер токоведущего транзистора

25 каждого каскада соединен с базой р5 компенсирующего транзистора 24 и соответствующей входной клеммой 15-17 устройства. Коллектор токоведущего . транзистора 25 каждого каскада соединен с соответствующей выходной клеммой 18-20 устройства, а база токоведущего транзистора 25 соединена с коллектором компенсирующего транзистора 24 и соответствующей выходной клеммой 6-8 многополюсного повторите ля 4 тока, общая клемма 9 которого соединена с первым полюсом источника

1 питающего напряжения, а входная клемма 5 †. с коллектором опорного транзистора 14. К эмиттеру опорного транзистора 14 подключен выход источ4О ника 3 тока, и эмиттеры компенсирующих транзисторов 24 каскадов. Вход

:источника 3 тока подключен ко второМу полюсу источника 1 питающего на пряжения, а между базой опорного

4 транзистора 14 и вышеуказанным полюсом включен источник 2 опорного напряжения.

Многополюсный повторитель 4 тока может состоять иэ транзисторов 10-13, gp причем база и коллектор транзистора

10 соединены с базами транзисторов

11-13 и входной клеммой 5 многополюс. ного повторителя 4 тока, эмиттеры указанных транзисторов соединены с общей клеммой 9 многолюсного повторителя 4 тока, а коллекторы транзисторов 11-13 соединены с соответствующими выходными клеймами 6-8 того же повторителя 4 тока.

При яостроении цифроаналогового

g) преобразователя на основе заявляемого устройства к входным клеммам 1517 подключаются соответствующие резисторы проводниковой схемы, питаемой источником 1 напряжения, а к вы65 ходным клеммам 18-20 подключаются

780187

Формула изобретения

Устройство формирования опорных

10 напряжений, содержащее источник питающего напряжения, источник опорного напряжения, источник тока, многополюсный повторитель тока, опорный транзистор, входные клеммы, выходные д клеммы и набор идентичных каскадов, каждый из которых включает в себя компенсирующий и токоведущий транзисторы причем эмиттер токоведущего транзистора соединен с базой компенсирующего транзистора- и соответствующей входной клеммой устройства, коллектор токоведущего транзистора соединен с соответствующей выходной клеммой устройства, а база токоведущего транзистора соединена с коллектором компенсирующего транзистора и соответствующей выходной клеммой многополюсного повторителя тока, общая клемма которого соединена с первым полюсом источника питающего напряже30 ния, а входная клемма - с коллектором опорного транзистора, к эмиттеруопорного транзистора подключен выход источника тока, вход которого соединен со вторым полюсом источника пи3S тающего напряжения, а между базой опорного транзистора и вышеуказанным вторым полюсом включен источник опорного напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, mo, с целью упрощения

40 устройства и повышения температурной стабильности опорных напряжений, эми". теры компенсирующих транзисторов подключены к общей точке соединения источника тока и эмиттера опорного транзистора.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника 9 13, 1967, с 23.

2. Патент фРГ Ф 2203005, кл. Н 03 К 13/05, опублик, 1973

S0 (прототип). коммутирующие элементы преобразователя.

УстройствЬ работает следующим образом.

Входной ток многополюсного повто-. рителя 4 тока, втекающий во входную клемму 5 повторителя 4 равен токам, втекающим в выходные клеммы 6-8 того же повторителя 4. Так как входной ток многополюсного повторителя 4 тока равен току, протекающему через опорный транзйстор 14, а выходные токи повторителя 4 равны токам, протекающим через компенсирующие транзисторы 24 каскадов, то токи, протекающие через опорный транзистор 14 и компенсирующие транзисторы 24 в каскадах, равны друг другу. Сумма токов, протекающих через транзисторы 24 и транзистор 14, равна току источника

3. В силу равенства токов, протекающих через опорный транзистор 14 и компенсирующие транзисторы 24, напряжения, формируемые на входных клеммах

15-17 устройства, равны опорному напряжению источника 2, подключенному к базе. транзистора 14.

Используя известную методику анализа электронных схем, можно показать, что под действием температуры за счет влияния токов утечки токоведущего транзистора 25, компенсирующего транзистора 24, повторителя 4 тока, а также за счет влияния изменений .коэффициента усиления по току и напряжений база-эмиттер токоведущего транзистора 25, дрейф опорных напряжений, формируемых на входных клеммах, в заявляемом устройстве меньше соОТВВТ ствующего дрейфа опорных напряжений в схеме прототипа, т. е. температурная стабильность опорных напряжений, формируемых на входных клеммах, к которым подключаются резисторы проводниковой части цифроаналогового преобразователя, в заявляемом устройстве выше, чем в схеме прототипа.

Заявляемое устройство, кроме того, проще схемы прототипа, так как требует наличия всего лишь одного общего опорного транзистора и одного общего источника тока, подключаемого к эмиттерам компенсирующих и опорного транзисторов.

Заявляемое устройство может быть выполнено без потери присущих ему качеств и с использованием полевых транзисторов. Данное изобретение лучше всего подходит для интегрального исполнения. Все это позволяет расширить сферу применения изобретения.

780187

Составитель Л. Колосков

Редактор Г. Прусова ТехРед H,Áàáóðêà Корректор A,Ãðèöåíêo

Заказ 9349/27 тираж 995 подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4