Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 118 стр.

118

                              3.1.6.4. ЦАП на источниках тока

      Рассмотренные ЦАП с резистивными матрицами             , в отличие от ЦАП с двоично-
взвешенными резисторами, не требуют широкого диапазона номиналов резисторов и поэтому лег-
ко реализуются полупроводниковой интегральной технологией. Матрицы           занимают мень-
шую плотность на поверхности кристалла и позволяют снизить до минимума паразитные емкости
и индуктивности резисторов и соединительных проводников. Однако такие преобразователи также
имеют недостатки. Наиболее существенный – сильное влияние на точность преобразования неста-
бильности сопротивления ключей в замкнутом состоянии, что снижает временную и температур-
ную стабильность их характеристик.
      Указанный недостаток в значительной степени удается устранить в схемах, где разрядные
токи формируются с помощью активных элементов - генераторов тока.
      ЦАП на источниках тока обладают более высокой точностью. В отличие от предыдущего
варианта, в котором весовые токи формируются резисторами сравнительно небольшого сопротив-
ления и, как следствие, зависят от сопротивления ключей и нагрузки, в данном случае весовые
токи обеспечиваются транзисторными источниками тока, имеющими высокое динамическое со-
противление. Упрощенная схема ЦАП на источниках тока приведена на рис. 3.11.




                          Рис. 3.11. Схема ЦАП на источниках тока
      Весовые токи формируются с помощью резистивной матрицы. Потенциалы баз транзисто-
ров одинаковы, а чтобы были равны и потенциалы эмиттеров всех транзисторов, площади их
эмиттеров делают различными в соответствии с весовыми коэффициентами. Входное напряжение
для резистивной матрицы создается с помощью опорного транзистора        и операционного уси-
лителя ОУ1, выходное напряжение которого устанавливается таким, что коллекторный ток транзи-
стора      принимает значение . Выходной ток для -разрядного ЦАП.
      В качестве переключателей тока часто используются биполярные дифференциальныекас-
кады, в которых транзисторы работают в активном режиме. Это позволяет сократить время уста-
новления до единиц наносекунд.
      В микросхемах ЦАП на биполярных источниках тока также существуют различные вариан-
ты схем включения резистивной матрицы. Кроме того, в нескольких старших разрядах часто ис-
пользуется формирование разрядных токов не с помощью матрицы          , а с помощью двоично
взвешенных резисторов.
      На источниках тока взвешенных по двоичному закону строятся БИС ЦАП совместимых с
ЭСЛ интегральными схемами. В некоторых ИС ЦАП двоично взвешенные разрядные токи полу-
чаются двояким образом: для младших разрядов они получаются путем подключения одинаковых
источников тока к матрице       , для старших разрядов используются двоично взвешенные токи
сформированные резисторами в эмиттерной цепи с двоично взвешенными номиналами.