[go: up one dir, main page]

DE2637961A1 - CONVERTER CIRCUIT FOR CONVERTING A BINARY SIGNAL INTO AN AQUIVALENT ANALOG SIGNAL - Google Patents

CONVERTER CIRCUIT FOR CONVERTING A BINARY SIGNAL INTO AN AQUIVALENT ANALOG SIGNAL

Info

Publication number
DE2637961A1
DE2637961A1 DE19762637961 DE2637961A DE2637961A1 DE 2637961 A1 DE2637961 A1 DE 2637961A1 DE 19762637961 DE19762637961 DE 19762637961 DE 2637961 A DE2637961 A DE 2637961A DE 2637961 A1 DE2637961 A1 DE 2637961A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switches
circuit
binary
switch
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19762637961
Other languages
German (de)
Inventor
Adib R Hamade
Sam S Ochi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Semiconductor Corp
Original Assignee
National Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Semiconductor Corp filed Critical National Semiconductor Corp
Publication of DE2637961A1 publication Critical patent/DE2637961A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/76Simultaneous conversion using switching tree
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/38Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
    • H03M1/42Sequential comparisons in series-connected stages with no change in value of analogue signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Patentanwalt Franz Werdermann, 2 Hamburg 36, Neuer Wall 10Patent attorney Franz Werdermann, 2 Hamburg 36, Neuer Wall 10

N. 76 065 DHN. 76,065 DH

National Semiconductor Corp. 2900, Semiconductor Drive Santa Clara, Kalif. ,V.St.A.National Semiconductor Corp. 2900, Semiconductor Drive Santa Clara, Calif. , V.St.A.

Wandlerschaltung zur Umwandlung eines Binärsignals in ein äquivalentes Analogsignal Converter circuit for converting a binary signal into an equivalent analog signal

Pur die vorliegende Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden1 US-Anmeldung Serial-No. 608 873 vom 29.8.1975 in Anspruch genommen.Pur, the present application claims priority from the corresponding 1 US Application Serial-No. 608 873 dated August 29, 1975.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wandlerschaltung zur Umwandlung eines Binärsignals in bitparallelem Format in ein äquivalentes Analogsignal.The present invention relates to a converter circuit for conversion a binary signal in bit-parallel format into an equivalent analog signal.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Digital-/Analog-Signalwandler, und insbesondere auf eine integrierte Schaltung zur Ausführung einer Digital-/Analog-Signalumwandlung und eine Analog-ZDigital-ßignalumwandlung durch sukzessive Annäherung·The invention relates generally to a digital / analog signal converter, and in particular to an integrated circuit for performing digital / analog signal conversion and a Analog-to-digital signal conversion through successive approximation

Die Mehrzahl der bekannten Digital-/Analog-Signalwandler und der mit sukzessiver Annäherung arbeitenden Analog-/Digital-Signalwandler, die die erstgenannten Signalwandler zum Einsatz bringen, weisen Probleme infolge der nicht monoton verlaufenden Signalum-The majority of known digital / analog signal converters and the analog / digital signal converters working with successive approximation, who use the first-mentioned signal converters have problems due to the non-monotonous signal conversion

1 -1 -

Wandlung auf» Bin Digital-/Analog-Signalwandler mit nicht monotonem Verhalten ist ein Wandler, wo das Änalog-Ausgangssignal nicht in gleichbleibender Richtung alt der aufeinanderfolgenden Zuführung von Binärworten mit zunehmende« Wert an einem Eingang dieses Wandlers anwächst. Unter den bekannten Digital-/Analog~ Signalwandlern erfordern alle verhältnismäßig genau aufeinander angepaßte Bauelemente, um ein monotones Verhalten zu erzielen. Noch genauer gesagt, nüssen die Bauelemente der bekannten Digital-ZAnalog-Signalwandler innerhalb eines halben Bits mit dem niedrigsten Stellenwert aufeinander angepaßt werden, damit der Signalwandler ein monotones Verhalten zeigt. Ein Bit mit dem niedrigsten Stellenwert (LSB - least significant bit) entspricht dem Kehrwert von 211, wobei η gleich der Anzahl der Bits in dem Binärwort ist·Conversion to "Bin digital / analog signal converter with non-monotonic behavior" is a converter where the analog output signal does not grow in the same direction as the successive supply of binary words increases with the value at an input of this converter. Among the known digital / analog signal converters all require components that are relatively precisely matched to one another in order to achieve monotonous behavior. More precisely, the components of the known digital-to-analog signal converter must be matched to one another within half a bit with the lowest value so that the signal converter exhibits a monotonous behavior. A bit with the least significant bit (LSB - least significant bit) corresponds to the reciprocal value of 2 11 , where η is equal to the number of bits in the binary word

Ein vorbekannter und weitgehend eingesetzter Bigital-ZAnalog-Signalwandler wird allgemein als R/aR-Leiter-DigitaWAnalog-Signalwandler bezeichnet. Dieser Signalwandler bringt ein leiterförmiges Widerstandsnetzwerk zur Anwendung, das doppelt so viele Widerstände und ebensoviel« Schalter aufweist, wie es Bits in dem Binärwort gibt, das in ein Analogsignal umzuwandeln ist. Dieser Signalwandler kann ebenfalls in einem Analog-ZDigital-Signalwandler mit sukzessiver Annäherung verwendet werden. Die Widerstände dieses Netzwerkes müssen genau aufeinander angepaßt sein, damit der Signalwandler monotones Verhalten zeigt. Insbesondere muß der Wideretand im Zweig für das Bit mit dem niedrigsten Stellenwert innerhalb eines halben Bits vom niedrigsten Stellenwert an den Wert des Absehlußwiderstandes angepaßt werden, damit die Schaltung ein monotones Verhalten zeigt. In gleicher Weise muß jeder ZweigA previously known and widely used digital ZAnalog signal converter is generally referred to as R / aR-Ladder DigitaWAnalog signal converter. This signal converter uses a ladder-like resistor network that has twice as many resistors and as many switches as there are bits in the Binary word that is to be converted into an analog signal. This signal converter can also be used in an analog-to-digital signal converter with successive approximation. The resistances this network must be matched exactly to one another so that the signal converter shows monotonous behavior. In particular, the Resisted in the branch for the least significant bit within half a bit of the least significant bit to the The value of the terminating resistor can be adjusted so that the circuit shows monotonous behavior. In the same way, each branch must

709fi10/0801709fi10 / 0801

26379R126379R1

innerhalb des Wertes eines halben Bits des niedrigsten Stellenwertes der Gesamtheit der Zweige liegen, die zueinander parallelgeschaltet und von einer niedrigeren Ordnung als dieser Zweig sind, damit die Schaltung nonotones Verhalten zeigt. Bei einem 8-Bit-Digital-/Analog-Signalwandler müssen die Widerstände beispielsweise innerhalb einer Toleranz von 0,2 $> angepaßt sein.lie within the value of half a bit of the least significant value of all the branches which are connected in parallel with one another and are of a lower order than this branch, so that the circuit exhibits nonotonic behavior. In the case of an 8-bit digital / analog signal converter, for example, the resistances must be adapted within a tolerance of $ 0.2.

Andere Verfahrensweisen der Digital-Analog-Signalumwandlung und der Analog-/Sigital-Signalumwandlung mit sukzessiver Annäherung bringen entweder Kondensator- oder Transforaatornetzwerke zum Einsatz· Die Bauelemente dieser Netzwerke müssen ebenfalls genau aufeinander abgestimmt sein, damit der Signalwandler ein monotones Verhalten zeigt. Die Mehrzahl der vorbekannten Digital-/Analog-Signalwandler, die ein monotones Verhalten zeigen, erfordern aufwendige und kostspielige Bearbeitungsverfahren. Diejenigen Digital-/ Analog-Signalwandler, die mit diskreten Bauelementen aufgebaut sind, erfordern die Auswahl von Bauelementen mit verhältnismäßig hoher Genauigkeit, damit diese Bauelemente innerhalb eines halben Bits vom niedrigsten Stellenwert aufeinander angepaßt sind. Daher sind diese diskret ausgeführten Schaltungen ebenfalls verhältnismäßig kostspielig, wenn sie sich monoton verhalten sollen·Other digital-to-analog signal conversion techniques and the analog / digital signal conversion with successive approximation use either capacitor or transformer networks · The components of these networks must also be accurate be coordinated so that the signal converter shows a monotonous behavior. The majority of the previously known digital / analog signal converters, which show a monotonous behavior, require complex and expensive processing methods. Those digital / Analog signal converters built with discrete components require the selection of components with relatively high Accuracy so that these components match each other within half a bit of the least significant. Hence are these discrete circuits are also relatively expensive if they are to behave monotonously

Der Anreiz des R/2R-Digital-/Analog-Signalwandlers liegt darin, daß er in der Weise ausgelegt werden kann, daß die Betätigung eines beliebigen einzelnen oder aller in ihm enthaltenen Sehalter nicht den durch die Zweige des Widerstandsnetzwerkes fließenden Strom verändert. Das bedeutet, daß bei der Betätigung eines jeden Sehalters der Strom in jedem entsprechenden Zweig des Netzwerkes zu einem Summierverstärker geliefert wird und gleich dem Wert des Stromes in diesem Zweig vor der Betätigung bleibt. Daraus folgt,The incentive of the R / 2R digital / analog signal converter is that it can be interpreted in such a way that the actuation of any individual or all of the seers contained in it does not changes the current flowing through the branches of the resistor network. This means that when each switch is actuated, the current in each corresponding branch of the network increases a summing amplifier and equal to the value of the Current remains in this branch before actuation. It follows,

709810/0001709810/0001

daß, wenn sich eine Stromänderung bei der Betätigung irgendeines Schalters ergibt, daraus ein Fehler resultieren würde, der der Stromänderung proportional ist. Dieser Fehler könnte ausreichend groß sein, um zu bewirken, daß sich die Schaltung nicht monoton verhält. Einige der anderen Digital-/Analog-Signalwandler weisen nicht diesen schaltungsbedingten Vorteil auf, und eine Kompensation muß für diejenige Stromänderung ausgeführt werden, die sich aus der Betätigung der Schalter in dem Wandler ergibt«that if there is a change in current in the actuation of any switch, it would result in an error which the Current change is proportional. This error could be large enough to cause the circuit not to become monotonous behaves. Some of the other digital to analog signal converters have does not have this circuit-related advantage, and compensation must be carried out for the current change that occurs from the actuation of the switch in the converter results "

Das Problem der Anpassung der Werte der bauelemente aufeinander wird weiterhin durch einen anderen Paktor kompliziert: In der Vergangenheit sind diese Schaltungen dadurch hergestellt worden, daß Schaltungsverbindungen zwischen den einzelnen Bauelementen in bekannter Weise geschaffen wurden, wobei die Art der Verbindung von dem Schaltungstyp abhing, beispielsweise einer integrierten Schaltung oder einer Schaltung in diskreter Bauweise. Die Kontaktierungspunkte dieser Verbindungen sind insofern ohmisch, als sie in der Schaltung einen gewissen Widerstand bieten. Der Widerstandswert dieser ohmischen Kontaktierungen trägt zur Fehlanpassung zwischen den Bauelementen und den Zweigen des Digital-/Analog-Signalwandlers bei. Da der Betrag der durch diese Kontaktierungen gegebenen Widerstandswerte stark schwankt und nicht vorbestimmbar sein kann, so kann die daraus resultierende Fehlanpassung nicht ohne weiteres vor der Fertigstellung der Schaltung bestimmt werden« Demzufolge muß die zulässige Fehlanpassung zwischen Bauelementen und Zweigen in diesen Digital-/Analog-Signalwandlern weniger als den Wert eines halben Bits vom niedrigsten Stellenwert betragen, um eine gewisse Toleranz für den Widerstand zuzulassen, der durch die ohmischen Kontaktierungen in der Schaltung gegeben ist. Der durch diese ohmischen Kontaktierungen gegebene Widerstandswert kann eben-The problem of matching the values of the components to one another is further complicated by another factor: In the past, these circuits have been produced by creating circuit connections between the individual components in a known manner, the type of connection depending on the type of circuit, for example an integrated circuit or a circuit with a discrete construction. The contact points of these connections are ohmic insofar as they offer a certain resistance in the circuit. The resistance value of ohmic contacts contributes to mismatch between the components and the Z we strength of the digital / analog converter in signal. Since the magnitude of the resistance values given by these contacts fluctuates strongly and cannot be predetermined, the resulting mismatch cannot be easily determined before the circuit is completed. Signal converters are less than the value of half a bit of the least significant value in order to allow a certain tolerance for the resistance, which is given by the ohmic contacts in the circuit. The resistance value given by these ohmic contacts can also

M- - M- -

709810/0801709810/0801

T 2B379R1 T 2B379R1

falls zur Ungenauigkeit in denjenigen Kreisen beitragen, wo, wie oben erläutert, eine Änderung des Stromes auftreten kann. Die Ungenauigkeit solcher Schaltungen kann das Ergebnis eines nichtlinearen Verhaltens der Schaltung und/oder einer unerwünschten Absenkung der Verstärkung in der Schaltung sein. Diese beiden Ursachen können als das Ergebnis von nicht vorhersagbaren Widerstandswerten von ohmischen Kontaktierungen in der Schaltung vorliegen. Daraus folgt, daß es wünschenswert ist, die Anzahl dieser ohmischen Kontaktierungen auf ein Minimum zu beschränken«if contribute to inaccuracy in those circles where, how explained above, a change in the current can occur. The inaccuracy of such circuits can be the result of non-linear behavior of the circuit and / or undesirable Lowering the gain in the circuit. Both of these causes can be the result of unpredictable resistance values of ohmic contacts in the circuit. It follows that it is desirable to increase the number of these to restrict ohmic contacts to a minimum "

In diesen als integrierte Schaltungen ausgeführten Digital-/Analog-Signal wandlern, die vom Stromfluß durch ihre verschiedenen Bauelemente und Zweige abhängig sind, muß die Geometrie der Schaltungskomponenten dem Wert des durch sie fließenden Stromes angemessen sein. Demzufolge können diese Bauelemente in einigen Fällen recht groß werden und vergrößern dadurch die Fläche des integrierten Schaltungsplättchens, dessen Bestandteil sie sind· Die Geometrie dieser Bauelemente muß ebenfalls innerhalb der oben erläuterten Toleranzen angepaßt sein. Daraus folgt, daß es wünschenswert ist, die Fläche eines integrierten Schaltungsplättchens auf einem Mindestwert zu halten und die Notwendigkeit der Anpassung der Geometrie seiner Bauelemente an den fließenden Strom zu umgehen·In these implemented as integrated circuits digital / analog signal converters, which are dependent on the current flow through their various components and branches, the geometry of the circuit components must be appropriate to the value of the current flowing through them be. As a result, these components can in some cases become quite large, thereby increasing the area of the integrated Circuit board of which they are part · The geometry these components must also be adapted within the tolerances explained above. It follows that it is desirable to minimize the area of an integrated circuit die; and the need to adjust the To bypass the geometry of its components to the flowing current

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Digital-ZAnalog-Signalwandler und einen AnalegVDigital-Signalwandler mit sukzessiver Annäherung zu schaffen, die, bedingt durch das Schaltungskonzept, monotones Verhalten zeigen, und wo der Abgriff einer Bezugsspannung nicht bewirkt, daß sich der Signalwandler nicht monoton verhält, dabei ist die Wandlerschaltung äußerst einfach aufgebautIt is therefore the object of the invention to provide a digital-to-analog signal converter and to create an analog / digital signal converter with successive approximation which, due to the circuit concept, show monotonous behavior, and where the tapping of a reference voltage does not cause the signal converter not to be monotonous behaves, the converter circuit is extremely simple

709810/0801709810/0801

** 26379R1 ** 26379R1

und macht verhältnismäßig wenig aufwendige und dabei kostengünstige Verfahrensweisen bei ihrer Bearbeitung erforderlich, ferner weist die Wandlerschaltung eine minimale Anzahl von ohmischen Kontaktierungen auf, wobei zumindest einige der zugehörigen Bauelemente minimale geometrische Abmessungen aufweisen und diese Geometrie nicht angepaßt zu sein braucht.and makes relatively little complex and inexpensive Procedures required in their processing, furthermore, the converter circuit has a minimum number of Ohmic contacts, with at least some of the associated components having minimal geometric dimensions and this geometry need not be adapted.

Die zur IJösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene, erfindungsgemäße Wandlerschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsteilerschaltung parallel zu einer Bezugsspannungsquelle geschaltet ist und N-1 Ausgänge aufweist, daß jeder dieser Ausgänge dem entsprechenden Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten zugeordnet ist, die den Zahlen von 1 bis N-1 gleichwertig sind, wobei die genannten Binärworte η Bite aufweisen, und wobei gilt:The proposed according to the invention for solving the problem posed Converter circuit is characterized in that a voltage divider circuit is parallel to a reference voltage source is connected and has N-1 outputs that each of these Outputs is assigned to the corresponding binary word from a large number of binary words which are equivalent to the numbers from 1 to N-1 are, where the mentioned binary words have η bit, and where is applicable:

N «

daß eine Vielzahl von Schaltern in einer Sehalteranordnung zwischen die entsprechenden Ausgänge der genannten Spannungsteil er schaltung und einen Ausgang der genannten Schalteranordnung geschaltet ist, daß die genannte Sehalteranordnung N-1 Stroopfade ait n Schaltern in ,jedes Strompfad aufweist, daß der Ruhezustand eines jeden der genannten Schalter in jede« Strompfad ein entsprechendes Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten festlegt, die den Zahlen von 1 bis N-1 gleichwertig sind, wobei jeder der genannten Schalter in jeden Stronpfad dem Zustand eines entsprechenden Bits eines Binärwortes mit η Bits entspricht und gemäß diesen Zustand betätigbar ist·that a plurality of switches in a Sehalter arrangement between the corresponding outputs of said voltage divider circuit and an output of said switch arrangement is connected, that said Sehalter arrangement N-1 Stropfade ait n switches in, each current path has that the idle state of each of the said Switch in each «current path defines a corresponding binary word from a plurality of binary words, which are equivalent to the numbers from 1 to N-1, each of the mentioned switches in each current path corresponds to the state of a corresponding bit of a binary word with η bits and according to this state can be operated

Die Merkmale und Verzüge der Erfindung werden durch eine Digital-/ Analog-Signalwandlerschaltung erreicht, die einen SpannungsteilerThe features and delays of the invention are represented by a digital / Analog signal converter circuit achieved using a voltage divider

6 -6 -

709810/0801709810/0801

einschließt, der parallel zu einer Bezugsspannung und einer Vielzahl von Schaltkreisen geschaltet ist, die in einer Sehalteranordnung miteinander verbunden sind und auf die einzelnen Bits eines Binärwortes ansprechen, um an einem Ausgang der Sehalteranordnung ein Analogsignal zu erzeugen, das dem Binärwort gleichwertig ist. Wenn, genauer gesagt, das umzuwandelnde Binärwort eine Anzahl von η Bits aufweist, und N«^1 ist, so schließt unter diesen Bedingungen die Schalteranordnung N Strompfade zwischen den entsprechenden Ausgängen des Spannungsteilers und einem Ausgang der Schalteranordnung, mit der Anzahl von η Sehaltern in jedem Strompfad, ein. Jeder Schalter in jeden Strompfad entspricht einem zugeordneten Bit des Binärwortes, das gerade umgewandelt wird und spricht auf dieses Bit an. Im Ruhezustand der Sehalter legt jeder Strompfad aufgrund des Schaltzustandes des darin liegenden Schalters ein entsprechendes Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten fest, die den Zahlen von Θ bis N-1 in entsprechender Weise gleichwertig sind.which is connected in parallel to a reference voltage and a plurality of circuits which are connected to one another in a holder arrangement and respond to the individual bits of a binary word in order to generate an analog signal at an output of the holder arrangement which is equivalent to the binary word. If, more precisely, the binary word to be converted has a number of η bits and N «^ 1 , then under these conditions the switch arrangement closes N current paths between the corresponding outputs of the voltage divider and an output of the switch arrangement with the number of η switches in each rung. Each switch in each rung corresponds to an assigned bit of the binary word that is currently being converted and responds to this bit. In the idle state of the Sehalter, each current path defines a corresponding binary word from a large number of binary words based on the switching state of the switch located therein, which are equivalent to the numbers from Θ to N-1 in a corresponding manner.

Sin Merkmal der Erfindung liegt darin, daß ein langgestreckter Streifen eines Halbleitermaterials eines ersten Leitungstyps vorgesehen ist, der in einer Substratschicht aus einem Halbleitermaterial vom entgegengesetzten Leitungstyp eindiffundiert ist, um den Spannungsteiler zu bilden, sowie einen Anschluß derjenigen Schalter, die mit dem Spannungsteiler verbunden sind·A feature of the invention is that an elongated strip of semiconductor material of a first conductivity type is provided diffused in a substrate layer of a semiconductor material of the opposite conductivity type to to form the voltage divider, as well as a connection of those switches that are connected to the voltage divider

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß eine Schicht eines Halbleitermaterials eines Leitungstyps geschaffen wird, die in eine Substratschicht aus Halbleitermaterial vom entgegengesetzten Iieitungstyp eindiffundiert ist, um die benachbarten Anschlüsse vonAnother feature of the invention is to provide a layer of semiconductor material of a conductivity type which into a substrate layer of semiconductor material from the opposite Line type is diffused to the adjacent ports of

— 7 — 709810/0801- 7 - 709810/0801

·-) ρ O Γ7 Q C ί· -) ρ O Γ 7 QC ί

zwei nebeneinanderliegenden Schaltern zu bilden.to form two adjacent switches.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Further advantages and features result from the following Detailed description of the invention based on exemplary embodiments and based on the accompanying drawings. Show it:

Fig· 1: ein Schaltbild eines Digital-ZAnalog-Signalwandlers, der gemäß dem Prinzip der Erfindung ausgeführt worden ist,Fig. 1: a circuit diagram of a digital-to-analog signal converter which has been carried out according to the principle of the invention,

Figo 2: ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Ausführung einer Digital-ZAnalog-Signalumwandlung unter Einsatz der in Fig. 1 dargestellten Wandlerschaltung,Figo 2: a block diagram of a circuit arrangement for execution a digital-to-analog signal conversion Use of the converter circuit shown in Fig. 1,

Fig. J: ein Schaltbild, teilweise als Blockschaltung dargestellt, einer Analog-/Digital-Signalwandlersehaltung mit sukzessiver Annäherung, die gemäß dem Prinzip der Erfindung ausgeführt worden ist,Fig. J: a circuit diagram, partly shown as a block circuit, an analog / digital signal converter arrangement with successive approximation, which according to the principle of the invention has been carried out

Fig. 4-: eine Darstellung der logischen Verknüpfungen,der in Fig. 2 dargestellten Steuerlogikschaltung,Fig. 4-: an illustration of the logical links that are used in Fig. 2 shown control logic circuit,

Fig, 5: eine Draufsicht auf die Anordnung auf dem monolithischen integrierten Schaltungsplättchen der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, undFig, 5: a plan view of the arrangement on the monolithic integrated circuit die of the circuit shown in FIG. 1, and

Fig. 6s eine senkrechte Schnittansicht des Schaltungsplättchens in Richtung der Pfeile 6-6 nach Fig. 5.6s is a vertical sectional view of the circuit board in the direction of arrows 6-6 in FIG. 5.

Übereinstimmende Bezugsziffern in den verschiedenen DarstellungenCorresponding reference numbers in the various representations

709810/0801709810/0801

der beigefügten Zeichnungen sind dazu vorgesehen, übereinstimmende Bauelemente zu kennzeichnen.of the accompanying drawings are intended to be congruent To identify components.

Unter Bezugnahme auf die ausführliche Darstellung nach Pig. 1 wird eine Schaltung zur Umwandlung eines 3-Bit-Binärwortes in ein Analogsignal gezeigt. Die Schaltung schließt eine Spannungsteilerschaltung ein, die allgemein mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet und zwischen eine Bezugsspannung Vg und Massepotential geschaltet ist. Die Spannungsteilerschaltung 10 wird aus einer Vielzahl von Viderständen 12-19 gebildet, und die Verbindungspunkte zwischen diesen Viderständen bilden die Ausgänge mit den entsprechenden Bezugsziffern 20-27· Diese Ausgänge sind mit entsprechenden Eingängen einer Schalteranordnung verbunden, die allgemein durch die Bezugsziffer 50 gekennzeichnet ist und einen Ausgang 32 aufweist·With reference to the detailed illustration according to Pig. 1 becomes a circuit for converting a 3-bit binary word into a Analog signal shown. The circuit includes a voltage divider circuit, indicated generally by the reference numeral 10 and connected between a reference voltage Vg and ground potential is. The voltage divider circuit 10 is formed from a plurality of resistors 12-19, and the connection points between these resistors form the outputs with the corresponding reference numbers 20-27 · These outputs are with corresponding inputs connected to a switch arrangement, indicated generally by the reference number 50 and having an output 32

Die Schalteranordnung 30 schließt eine Vielzahl von Schaltern 34-47 ein« Das Binärwort, das in ein Analogsignal umzuwandeln ist, wird durch die Buchstaben ABC dargestellt, wobei A das Bit mit dem höchsten Stellenwert, B das Bit mit dem zweithöchsten Stellenwert, und C das Bit mit dem niedrigsten Stellenwert darstellt. X, B" und ü sind selbstverständlich die komplementären Werte zu A, bzw· B und C. Die Sehalter 34-37 sind praktisch miteinander gekoppelt und befinden sich normalerweise im gesperrten oder geöffneten Schaltzustand, wenn das Bit C mit dem niedrigsten Stellenwert den Binärwert N0H aufweist. Die Schalter 38-41 sind ebenfalls praktisch miteinander gekoppelt und befinden sich normalerweise la durchgeschalteten oder geschlossenen Schaltzustand, wenn das Bit C mit dem niedrigsten Stellenwert den Binärwert N0N, oder sein komplementärer Vert TT den Binärwert n1M aufweist. Die Schalter 42 und 43 sind ebenfalls praktisch miteinander gekoppelt und befinden sieh im gesperrtenThe switch assembly 30 includes a plurality of switches 34-47. The binary word to be converted to an analog signal is represented by the letters ABC, where A is the most significant bit, B is the second most significant bit, and C is the Represents the least significant bit. X, B 'and u are, of course, the complementary values to A, or · B and C. The Sehalter 34-37 are virtually coupled to one another and are normally located in the locked or open switching state when the bit C having the lowest priority to a binary N 0 H. The switches 38-41 are also practically coupled to one another and are normally in the switched or closed switching state when the bit C with the lowest place value has the binary value N 0 N , or its complementary vert TT has the binary value n 1 M. The switches 42 and 43 are also practically coupled to one another and are in the locked position

709810/0801709810/0801

oder geöffneten Schaltzustand, wenn das Bit 6 mit dem zweithöchsten Stellenwert den Binärwert "0" aufweist. Die Schalter 44 und 4-5 sind ebenfalls praktisch miteinander gekoppelt und befinden sich la geschlossenen oder durchgeschalteten Zustand, wenn das Bit B mit dem zweithöchsten Stellenwert den Binärwert H0n, oder sein Kömplementärwert B" den Binärwert "1" aufweist. Der Schalter 46 ist normalerweise in einem gesperrten oder offenen Schaltzustand, wenn das Bit A mit dem höchsten Stellenwert den Binärwert "0" aufweist, und der Schalter 47 befindet sich normalerweise in einem durchgeschalteten oder geschlossenen Schaltzustand, wenn das Bit A mit dem höchsten Stellenwert den Binärwert H0", oder sein Komplementärwert A" den Binärwert "1n aufweist.or open switching state when bit 6 with the second highest value has the binary value "0". The switches 44 and 4-5 are also practically coupled to one another and are in the closed or switched-through state when the bit B with the second most significant value has the binary value H 0 n , or its complementary value B "has the binary value" 1. The switch 46 is normally in a locked or open switching state when the bit A with the highest priority has the binary value "0", and the switch 47 is normally in a switched or closed switching state when the bit A with the highest priority has the binary value H 0 ", or its complementary value A" has the binary value "1 n .

Die Schalter 34-47 werden also durch Steuerleitungen gesteuert, die schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt werden, die mit den Bezugsziffern 48-53 bezeichnet sind.The switches 34-47 are thus controlled by control lines that are shown schematically by dashed lines, which are designated by the reference numerals 48-53.

Es ist anzumerken, daß es acht Ausgänge aus der Spannungsteilerschaltung 10 und acht Strompfade von diesen Ausgängen zu einem Ausgang 32 durch die Schalteranordnung 30 gibt, mit drei Schaltern in jeden Stroapfado Es ist ebenfalls anzumerken, daß jeder der Schalter im geschlossenen oder durchgeschalteten Schaltzustand den Binärwert "O* darstellt, und daß.^ die gesperrten oder offenen Schalter jeweils den Binärwert N1H darstellen, wobei jeder der acht Strospfade in der Schalteranordnung 30 ein Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten darstellt, die von H000M bis 11IIi* gehen, und zwar Ib Ruhezustand eines jeden Schalters, wenn ABC gleich *000H ist.It should be noted that there are eight outputs from the voltage divider circuit 10 and eight current paths from these outputs to an output 32 through the switch arrangement 30, with three switches in each stroke path "O * represents, and that. ^ The locked or open switches each represent the binary value N 1 H , each of the eight strobe paths in the switch arrangement 30 representing a binary word from a plurality of binary words which go from H 000 M to 11 IIi * , namely Ib idle state of each switch if ABC is * 000 H.

Wenn ein bestirntes Binärwort zur Steuerung der Schalter 34-4-7If a specific binary word to control switches 34-4-7

- 10 -- 10 -

709810/0801709810/0801

über die Steuerleitungen 48-53 eingesetzt wird, so wird die äquivalente Analogspannung für dieses Binärwort am Ausgang 32 als Analog-Amplitude erzeugt. Unter der Annahme, daß die Widerstände 12-19 gleiche Werte aufweisen, erzeugt jedes zur Steuerung der Schalter 34-4-7, von M000M bis M111M nacheinander eingesetzte Binärwort ein zunehmendes Analogsignal, bei welchem die Werte des Zuwuchses einander gleich sind·is used via the control lines 48-53, the equivalent analog voltage for this binary word is generated at output 32 as an analog amplitude. Assuming that the resistors 12-19 have the same values, each binary word used successively from M 000 M to M 111 M to control the switches 34-4-7 generates an increasing analog signal in which the values of the increment are equal to one another ·

Nimmt man beispielsweise an, daß das Binärwort "000" der Schalteranordnung 30 über die Steuerleitungen 48-53 zugeführt wird, so bleiben die Schalter 34-4-7 in ihrer dargestellten Stellung, und das Ausgangssignal der Schalteranordnung 30 ist null. Wenn jedoch das "Binärwort M001H der Schalteranordnung 30 über die Steuerleitungen 48-53 zugeführt wird, werden die Sehalter 34-37 geschlossen, die Schalter 38-41 geöffnet, und die übrigen Sehalter 42-46 bleiben in der dargestellten Stellung, derart, daß lediglich der Verbindungspunkt 21 des Spannungsteilers 10 mit dem Ausgang 32 der Schalteranordnung 30 verbunden wird» In gleicher Weise bewirkt das Binärwort "010" die Verbindung des Verbindungspunktes 22 mit dem Ausgang 32, das Binärwort H011n bewirkt die Verbindung des Verbindungspunktes 23 mit dem Ausgang 32, das Binärwort n100M bewirkt die Aufschaltung des Verbindungspunktes 24 auf den Ausgang 32» das Binärwort M1O1M die Aufschaltung des Verbindungspunktes 25 auf den Ausgang 32, das Binärwort M11O" die Aufschaltung des Verbindungspunktes 26 auf den Ausgang 32, und das Binärwort Mni" bewirkt die Aufschaltung des Verbindungspunktes 27 auf den Ausgang 32·Assuming, for example, that the binary word "000" is fed to the switch arrangement 30 via the control lines 48-53, the switches 34-4-7 remain in their illustrated position and the output signal of the switch arrangement 30 is zero. If, however, the "binary word M 001 H is fed to the switch arrangement 30 via the control lines 48-53, the switch 34-37 are closed, the switches 38-41 are opened, and the remaining switches 42-46 remain in the position shown, in such a way that that only the connection point 21 of the voltage divider 10 is connected to the output 32 of the switch arrangement 30 »In the same way, the binary word" 010 "causes the connection of the connection point 22 with the output 32, the binary word H 011 n causes the connection of the connection point 23 with the Output 32, the binary word n 100 M causes the connection of the connection point 24 to the output 32 »the binary word M 1O1 M the connection of the connection point 25 to the output 32, the binary word M 11O" the connection of the connection point 26 to the output 32, and the binary word M ni "causes the connection point 27 to be connected to the output 32 ·

Der in Fig. 1 veranschaulichte Digital-ZAnalog-Signalwandler ist also oben in Verbindung mit der Umwandlung eines 3-Bit-Binärwortes beschrieben worden« Es ist jedoch selbstverständlich, daß derThe digital-to-analog signal converter illustrated in FIG. 1 is so above in connection with the conversion of a 3-bit binary word been described «It goes without saying, however, that the

11 -11 -

709810/0801709810/0801

Erfindungsgegenstand zur Umwandlung von Binärworten beliebiger Größe in ein Analogsignal eingesetzt werden kann. Wenn das umzuwandelnde Binärwort die Anzahl von η Bits aufweist, dann wird N-211. Dann muß die Spannungsteilerschaltung 10 die Anzahl von N Bauelementen, wie beispielsweise die Widerstände 12-19 aufweisen, sowie N Ausgänge oder Verbindungspunkte. Die Sehalteranordnung enthält insgesamt 2N-2 Schalter, wobei N Sehalter mit den N Ausgängen der Spannungsteilerschaltung 10 verbunden sind. Außerdem schließt die Schalteranordnung 30 N Strompfade von N Ausgängen der Spannungsteilerschaitung 10 zu ihrem eigenen Ausgang 32 ein, sowie Schalter in jedem Strompfad· Aufgrund des Ruhezustandes der in ihm liegenden Schalter legt jeder Strompfad ein Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten fest, die den Werten von 0 bis N-1 entsprechen· Jeder Strompfad der Schalteranordnung 30 ist mit dem entsprechenden Verbindungspunkt der Spannungsteilerschaltung 10 verbunden, der der äquivalenten Analogspannung für die durch diesen Stronpfad dargestellten Binärzahl entspricht·Subject of the invention can be used for converting binary words of any size into an analog signal. If the binary word to be converted has the number of η bits, then N-2 becomes 11 . Then the voltage divider circuit 10 must have the number of N components, such as the resistors 12-19, and N outputs or connection points. The holder arrangement contains a total of 2N-2 switches, N holders being connected to the N outputs of the voltage divider circuit 10. In addition, the switch arrangement 30 includes N current paths from N outputs of the voltage divider circuit 10 to its own output 32, as well as switches in each current path 0 to N-1 correspond to each current path of the switch arrangement 30 is connected to the corresponding connection point of the voltage divider circuit 10, which corresponds to the equivalent analog voltage for the binary number represented by this current path

Wenn demzufolge ein 8-Bit-Binärwort in ein Analogsignal umzuwandeln ist, so enthält die Spannungsteilerschaltung 10 256 Widerstände mit 256 davon abgehenden Ausgängen. Ebenso enthält die Schalteranordnung 30 510 Schalter, mit acht Schaltern in jedem von 256 Strompfaden. Beginnend mit dem am niedrigsten Spannungsteilerausgang der Sapnnungsteilerschaltung 10 angeschlossenen Strompfad, stellt jeder der 2^6 Strompfade aufgrund des Ruhezustandes der in ihm liegenden Schalter die Binärzahlen M00000000H bis M11111111M dar. Es folgt daraus, daß ein derartiger Digital-ZAnalog-Signalwandler beim Aufbau mit diskreten Bauelementen nicht ausführbar wäre· Ferner würde beim Fließen irgend eines Stromes über irgendeinen der Strorapfade der Schalteranordnung 30 ein Fehler in demIf, accordingly, an 8-bit binary word is to be converted into an analog signal, the voltage divider circuit 10 contains 256 resistors with 256 outputs going therefrom. Switch assembly 30 also includes 510 switches, with eight switches in each of 256 current paths. Starting with the current path connected to the lowest voltage divider output of the voltage divider circuit 10, each of the 2 ^ 6 current paths represents the binary numbers M 00000000 H to M 11111111 M due to the idle state of the switch located in it. It follows that such a digital-to-analog signal converter would not be feasible in the case of a construction with discrete components. Furthermore, if any current were to flow through any of the current paths of the switch arrangement 30, an error would be made in the

12 -12 -

709810/0801709810/0801

/3 26379B1/ 3 26379B1

Analog-Ausgangssignal vorhanden sexn.Analog output signal available sexn.

Fig. 2 veranschaulicht eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung eines Binärwortes in ein Analogsignal unter Einsatz des in Fig. 1 scheraatisch dargestellten Digital-ZAnalog-Signalwandlers. Wie dort gezeigt, ist das umzuwandelnde Binärwort in einem Speicher 100 enthalten, und jedes Bit des Binärwortes und sein Kemplementärwert werden über eine Vielzahl von Steuerleitungen 102 an den Digital-/ Analog-Signalwandler abgegeben· Somit entsprechen diese Steuerleitungen 102 den Steuerleitungen 48-53 nach Figo 1. Der Ausgang 32 des Digital~/Analog-Signalwandlers wird zu einem Pufferverstärker 104 mit hoher Eingangsimpedanz geführt, der das dem umgewandelten Binärwort gleichwertige Analogsignal an seinem Ausgang abgibt.FIG. 2 illustrates a circuit arrangement for converting a binary word into an analog signal using the one shown in FIG. 1 Scheraatically represented digital-to-analog signal converter. Like there As shown, the binary word to be converted is contained in a memory 100, and each bit of the binary word and its core supplementary value are output to the digital / analog signal converter via a large number of control lines 102. Thus, these control lines correspond 102 the control lines 48-53 according to Figo 1. The output 32 of the digital / analog signal converter becomes a buffer amplifier 104 with a high input impedance, which emits the analog signal equivalent to the converted binary word at its output.

Wenn bei der Umwandlung des Binärwortes das Bit mit dem höchsten Stellenwert den Binärwert "0" aufweist, so bleiben die Schalter 46 und 4-7 in der dargestellten Stellung«, Wenn jedoch das Bit mit dem höchsten Stellenwert bei dem umzuwandelnden Binärwort den Binärwert H1M aufweist, so schaltet der Schalter 46 durch, und der Schalter 47 bleibt offen. In gleicher Weise werden die Schalter 42-45 gemäß dem logischen Spannungswert für das Bit mit dem zweithöchsten Stellenwert gesteuert, und die Schalter 34-4-1 werden entsprechend dem Binärwert des Bits mit dem niedrigsten Stellenwert beim umzuwandelnden Binärwort gesteuert» Bei der Betrachtung von Fige 1 folgt, daß bei allen möglichen Bit-Kombinationen eines zugeführten Binärwortes, das auf den Steuerleitungen 48-53 zugeleitet wird, eine Analeg-Signalamplitude an den Ausgang 32 abgegeben wird, die einem bestimmten, zugeführten Binärwort äquivalent ist. Infolge der hohen Eingangsimpedanz des Pufferverstärkers 104- fließt ein verhältnismäßig geringer oder kein Strom durch irgendeinen derWhen the bit having the highest significance has the binary value "0" in the conversion of the binary word, the switches 46 remain and 4-7 in the position illustrated, "However, if the bit having the highest priority at the converted binary word to a binary H 1 M , the switch 46 turns on and the switch 47 remains open. Similarly, switches 42-45 are controlled according to the logic voltage value for the second most significant bit, and switches 34-4-1 are controlled according to the binary value of the least significant bit in the binary word to be converted e 1 it follows that for all possible bit combinations of a supplied binary word which is supplied on the control lines 48-53, an analog signal amplitude is supplied to the output 32 which is equivalent to a specific supplied binary word. Due to the high input impedance of buffer amplifier 104-, relatively little or no current flows through any of the

- 13 -- 13 -

709810/0801709810/0801

Strompfade in der Schalteranordnung 30, so daß der Fehler verhältnismäßig gering ist· Jedoch hat dieser fehler nicht zur Folge, daß sich der in Fig· 1 dargestellte Digital-ZAnalog-Signalwandler nicht monoton verhält, weil gilt, daß irgendein Verbindungspunkt, der dem positiveren Ende der Spannungsteilersehaltung 10 näher liegt, stets noch positiver ist, als irgendein Verbindungspunkt, der dichter am negativen Ende der Spannungsteilerschaltung 10 liegt. Handelt es sich bei dem Pufferverstärker 104 um einen in der sogenannten "I FKD11- oder MMOSW-Schaltungstechnik ausgeführten Pufferverstärker, so fließt außer kurzzeitigen Stromspitzen keinerlei Strom.Current paths in the switch arrangement 30, so that the error is relatively small. However, this error does not result in the digital-to-analog signal converter shown in FIG the voltage divider circuit 10 is closer, is always more positive than any connection point which is closer to the negative end of the voltage divider circuit 10. If the buffer amplifier 104 is a buffer amplifier designed using what is known as "I FKD 11 or M MOS W circuit technology, then no current flows, apart from brief current peaks.

Der in Fig. 1 dargestellte Digital-ZAnalog-Signalwandler kann, wie in Fig* 3 gezeigt, als Analog-ZDigital-Signalwandler mit sukzessiver Annäherung eingesetzt werden. Aufgrund der Arbeitsweise einer solchen Schaltung wird, wie weiter unten beschrieben, der Schalter 41 nicht benötigt und ist daher nicht in der Schaltung dargestellt«The digital-to-analog signal converter shown in FIG. 1 can, as shown in Fig * 3, as an analog-to-digital signal converter with successive Approach can be used. Because of the operation of such a circuit, as will be described below, the switch 41 is not required and is therefore not shown in the circuit «

Wenn jeder der Widerstände 13-18 den Wert von 1 Ohm aufweist, der Widerstand 19 1,5 Ohm, und der Widerstand 12 0,5 Ohm, so liefert eine an die Spannungsteilerschaltung 10 angelegte Spannung von 8 V Spannungen von 0,5; 1,5i 2>5\ 3,5} 4,5} ^^ und 6,5 V an den entsprechenden Verbindungspunkten 21-27. Diese Spannungswerte entsprechen den Binärzahlen von "001" bis H111H·If each of the resistors 13-18 has the value of 1 ohm, the resistor 19 1.5 ohms, and the resistor 12 0.5 ohms, then a voltage of 8 V applied to the voltage divider circuit 10 provides voltages of 0.5; 1.5i 2> 5 \ 3.5} 4.5} ^^ and 6.5 V at the corresponding connection points 21-27. These voltage values correspond to the binary numbers from "001" to H 111 H ·

Der Ausgang 32 des Digital-ZAnalog-Signalwandlers ist mit einem Eingang einer Vergleicherschaltung 56 verbunden, und das in ein Binärsignal umzuwandelnde Analogsignal Vx wird dem aweiten Eingang dieser Vergleichersehaltung zugeführt. Der Ausgang der Vergleicherschaitung 56 ist mit einer Steuerlogikschaltung 58 verbunden,The output 32 of the digital-to-analog signal converter is connected to an input of a comparator circuit 56, and the analog signal V x to be converted into a binary signal is fed to the other input of this comparator circuit. The output of the comparator circuit 56 is connected to a control logic circuit 58,

- 14 -- 14 -

709810/0801709810/0801

welcher Taktgeberimpulse C über einen Anschluß 60, und ein Auslösesignal S über einen Anschluß 62 zugeführt werden. Die Steuerlogikschaltung 58 erzeugt jedes Bit eines Binärwortes der Reihe nach auf einer entsprechenden Ausgangsleitung aus einer Vielzahl von Ausgangsleitungen 64· als Ausgangssignal· Sie Ausgangsleitungen 64 sind ebenfalls mit dem Digital-ZAnalog-Signalwandler zur Steuerung der in der Schalteranordnung 30 enthaltenen Schalter verbunden· Die mit dem Digit al-/Analog-Signal wandler verbundenen Ausgangsleitungen 64 liefern auch den Komplementärwert zu jedem Bit eines erzeugten Binärwortes, derart, daß diese Leitungen den Steuerleitungen 48-53 nach Pig· 1 entsprechen·which clock pulses C are supplied via a terminal 60, and a trigger signal S via a terminal 62. The control logic circuit 58 generates each bit of a binary word in turn on a corresponding one of a plurality of output lines of output lines 64 · as output signal · you output lines 64 are also used with the digital-to-analog signal converter Control of the switches contained in the switch assembly 30 connected The output lines connected to the digital / analog signal converter 64 also provide the complementary value to each bit of a generated binary word, in such a way that these lines denote the Control lines 48-53 according to Pig 1 correspond to

Anfänglich bringt die Steuerlogikschaltung 58 ihren Ausgang für das Bit mit dem höchsten Stellenwert auf den Binärwert M1M, so daß nur derjenige Strorapfad in der Schalteranordnung 30 durchgeschaltet ist, der den mittleren Verbindungspunkt 24 der Spannungsteilerschaltung 10 mit dem Ausgang 32 verbindet. Als Ergebnis dieses Vorganges wird die Spannung am Verbindungspunkt 24 der Spannungsteilerschaltung 10 mit dem umzuwandelnden Analogsignal V durch die Vergleicherschaltung 56 verglichen. Ist das umzuwandelnde Analogsignal V__ größerInitially, the control logic circuit 58 brings its output for the bit with the most significant value to the binary value M 1 M , so that only that current path in the switch arrangement 30 that connects the central connection point 24 of the voltage divider circuit 10 to the output 32 is switched through. As a result of this process, the voltage at the connection point 24 of the voltage divider circuit 10 is compared with the analog signal V to be converted by the comparator circuit 56. Is the analog signal to be converted V__ larger

JiJi

als die Spannung an diesem Verbindungspunkt, so geht die Aussangsspannung der Vergleicherschaltung 56 auf den logischen Spannungswert "1H über· Venn jedoeh das Analogsignal V niedriger als die Spannung an diesem verbindungspunkt ist, so liegt der logische Spannungswert 11O11 am Ausgang der Vergleicherschaltung 56· Liegt das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 56 auf dem logischen Spannungswest N1N, so bleibt der Ausgang der Steuerlogikschaltung 58 für das Bit mit dem höchsten Stellenwert auf dem Binärwert "1"· Wenn jedoch dae Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 56 denas the voltage at this junction point, the Aussangsspannung goes to the comparator 56 to the logic voltage value "1 H above · Venn jedoeh the analog signal V is lower than the voltage Getting Connected point v to this, there is the logical voltage value 11 O 11 at the output of the comparator circuit 56 · If the output signal of the comparator circuit 56 is at the logical voltage west N 1 N , the output of the control logic circuit 58 for the bit with the most significant value remains at the binary value "1"

- 15 -- 15 -

709810/0801709810/0801

26379G 126379G 1

niedrigen logischen Spannungswert "0" aufweist, so geht der Ausgang für das Bit mit dem höchsten Stellenwert bei der Steuerlogikschaltung 58 vom Binärwert "1" auf den Binärwert "0" über. Mit jedem nacheinander der Steuerlogikschaltung 58 zugeführten Eaktgeberimpuls C" folgt der Ausgang für jedes Bit demselben Schema, wie es oben für das Bit mit dem höchsten Stellenwert beschrieben worden ist. Das heißt, daß jeder Bit-Ausgang der Steuerlogikschaltung 58 der Reihe nach zuerst auf den Binärwert "1" gebracht, sodann ein Vergleich ausgeführt, und dann dieser Bit-Ausgang entweder auf dem Binärwert M1M bleibt oder in Abhängigkeit von dem in der Vergleicherschaltung 56 ausgeführten Vergleich zum Binärwert M0M übergeht,. Zum Abschluß dieser sukzessiv ablaufenden Annäherungsvorgänge, nach der Ausführung der Vergleichsoperation mit dem Bit vom niedrigsten Stellenwert, wird auf den Ausgangsleitungen 64· ein Binärwort erzeugt, das dem Analogsignal Vx gleichwertig ist. Zum tieferen Verständnis der Analog-/Digital-Signalumwandlung mit sukzessiver Annäherung wird auf das Fachbuch "ELECTRONIC ANALOG/DIGITAL CONVERSIONS1* von Hermann Schmid, Verlag Van Nostrand Reinhold Co., V.St.A., 1970, und insbesondere auf die Seiten 240-24-7 dieses Buches verwiesen« Venn auch dieses Werk eine Steuerlogikschaltung wie die Steuerlogikschaltung 58 veranschaulicht und beschreibt, so wird ein anderes Ausführungsbeispiel dieser Steuerlogikschaltung in Pig. 4· veranschaulicht und weiter unten beschrieben»has a low logic voltage value "0", then the output for the bit with the highest significance in the control logic circuit 58 changes from the binary value "1" to the binary value "0". With each clock pulse C "successively supplied to control logic circuit 58, the output for each bit follows the same pattern as described above for the most significant bit Binary value "1" is brought, then a comparison is carried out, and then this bit output either remains at the binary value M 1 M or changes over to the binary value M 0 M depending on the comparison carried out in the comparator circuit 56. At the end of these successive approximation processes After the comparison operation has been carried out with the bit of the least significant value, a binary word is generated on the output lines 64 · which is equivalent to the analog signal V x ANALOG / DIGITAL CONVERSIONS 1 * by Hermann Schmid, Verlag Van Nostrand Reinhold Co., V.St A., 1970, and in particular, refer to pages 240-24-7 of this book. Although this work also illustrates and describes a control logic circuit such as control logic circuit 58, another embodiment of this control logic circuit is described in Pig. 4 · illustrated and described below »

Die in Pig. 4- dargestellte Steuerlogikschaltung 58 ist dafür vorgesehen, zusammen mit einem 3-Bit-Digital/Analog-Signalwandler eingesetzt zu werden, es ist jedoch selbstverständlich, daß die Schaltung für den Einsatz bei einem Digital-/Analog-Signalwandler beliebiger Größe zur Ausführung der AnalogVDigital-Signalurawandlung mit sukzessiver Annäherung erweitert werden kann. Wie in Figo 4- gezeigt,The one in Pig. 4- control logic circuit 58 shown is intended to used together with a 3-bit digital / analog signal converter to be, however, it goes without saying that the circuit can be used in a digital / analog signal converter of any desired Size for executing the analog / digital signal conversion can be expanded with successive approximation. As shown in Figo 4-

- 16 -- 16 -

709810/0801709810/0801

wird das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 56 auf einer Leitung 66 einem Eingang eines UND-Gatters 68, und die Taktgeberimpulse C* vom Anschluß 60 über eine Umkehrstufe 70 zum anderen Eingang des UND-Gatters 68 geleitet. Der Anschluß 60 ist ebenfalls mit einem Eingang eines UND-Gatters 72 verbunden. Das Auslösesignal S am Anschluß 62 wird dem Rückstelleingang R einer bistabilen Kippstufe 74· zugeführt· Der Ausgang "Q der bistabilen Kippstufe 74 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gatters 72 verbunden· Wenn demzufolge ein Auslösesignal S dem Anschluß 62 zugeleitet wird, so werden Taktgeberimpulse C an einem Ausgang des UND-Gatters 72 abgegeben, der mit dem Eingang eines Zählers 76 verbunden ist«, Der Anschluß 62 ist ebenfalls mit einem Rückstelleingang des Zählers 76 über eine Leitung 75 derart verbunden, daß der Zähler anfänglich, beim Auftreten eines Auslöseimpulses S, zurückgestellt wird. Jede positive Spannungsauslenkung des Taktgebersignals C" bewirkt, daß der Zähler 76 weiterzählt und nacheinander ein Ausgangssignal jeweils auf einer entsprechenden Ausgangsleitung unter den Ausgangsleitungen 78-81 erzeugt· Die Ausgangsleitungen 78-80 sind mit einem Eingang eines entsprechenden QDER-Gatters unter drei ODER-Gattern 82-84 verbunden« Die Ausgänge der ODER-Gatter 82-34- entsprechen den Steuerleitungen 48, bzw· 50 und 52. Diese Ausgänge werden über Unkehrstufen 86-88 geleitet, und die Ausgänge dieser Umkehrstufen entsprechen den Steuerleitungen 49, bzw«, 51 und 55·the output of the comparator circuit 56 is at a Line 66 an input of an AND gate 68, and the clock pulses C * from terminal 60 through an inverter 70 to the other Input of AND gate 68 passed. Terminal 60 is also connected to one input of an AND gate 72. The trigger signal S at connection 62 is fed to the reset input R of a bistable multivibrator 74. The output "Q" of the bistable multivibrator 74 is connected to the other input of AND gate 72 · If accordingly a trigger signal S is fed to the terminal 62, then clock pulses C at an output of the AND gate 72 output, which is connected to the input of a counter 76 «. The connection 62 is also connected to a reset input of the Counter 76 connected via a line 75 in such a way that the counter is initially reset when a trigger pulse S occurs will. Each positive voltage excursion of the clock signal C ″ causes the counter 76 to continue counting and, one after the other, an output signal each generated on a corresponding output line among output lines 78-81 · The output lines 78-80 are connected to an input of a corresponding QDER gate among three OR gates 82-84 «The outputs of the OR gates 82-34- correspond to the control lines 48, or · 50 and 52. These Outputs are passed through reverse stages 86-88, and the outputs these reversing stages correspond to the control lines 49 or 51 and 55

Der Ausgang des UND-Gatters 68 ist jeweils auf einen Eingang eines jeden von drei UND-Gattern 90-92 geschaltet, und die Ausgangsleitungen 78-80 sind in entsprechender Weise mit den anderen Eingängen der UND-Gatter 90-92 verbunden· Die Ausgänge der UND-Gatter 90-92 sind jeweils mit dem Stelleingang S einer entsprechendenThe output of the AND gate 68 is connected to an input of each of three AND gates 90-92, and the output lines 78-80 are similar to the other inputs the AND gates 90-92 connected · The outputs of the AND gates 90-92 are each with the control input S of a corresponding

- 17 -- 17 -

709810/0801709810/0801

unter drei bistabilen Kippschaltungen 94—96 verbundene Das an den Anschluß 62 gelieferte Auslösesignal S wird derart auf die Rückstelleingänge R der bistabilen Kippschaltungen 94-96 geschaltet, daß diese bei der Anlegung eines Auslöseimpulses S zurückgestellt werden. Die Stellausgänge S der bistabilen Kippschaltungen 94-96 sind mit dem zweiten Eingang eines jeweils entsprechenden ODER-Gatters 82-84 verbunden«Das connected to the under three bistable flip-flops 94-96 The trigger signal S supplied to terminal 62 is applied to the reset inputs R of the bistable flip-flops 94-96 switched, that these are reset when a trigger pulse S is applied. The control outputs S of the bistable trigger circuits 94-96 are connected to the second input of a corresponding OR gate 82-84 connected «

Anfänglich, bei der Anlegung des Auslöseimpulses S an den Anschluß 62 schaltet der erste, dem Anschluß 60 zugeführte Taktgeberimpuls Cf den Zähler 76 fort, zur Erzeugung eines hohen Ausgangspegels auf der Leitung 78, dies erzeugt über das ODER-Gatter 82 einen hohen Ausgangspegel oder den Binärwert H1H auf der Leitung 52· Der hohe Ausgangspegel auf der Leitung 52 bewirkt die Schließung des Schalters 46 in der Schalteranordnung 30, um den Verbindungspunkt 24 auf den Ausgang 32 zu schalten« Venn die Spannung am Ausgang 32 höher als die Analogspannung V ist, so liegt der Ausgangspegel der Vergleicherschaltung 56 auf dem höheren logischen Pegelwert· Nur für den Fall, daß das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 56 einen hohen Pegelwert aufweist, und während der negativen Spannungsauslenkungen des Taktgebersignals 0* am Anschluß 60 wird ein hoher Ausgangspegel am Ausgang des UND-Gatters 68 erzeugt. Palis ein derartiger hoher Ausgangspegel an dem Ausgang des UND-Gatters 68 erzeugt wird, wenn sich die Leitung 78 auf einem hohen Pegelwert befindet, so wird die bistabile Kippstufe 94 über das UND-Gatter gesetzt. Venn die bistabile Kippstufe 94 gesetzt worden ist, so bleibt die Steuerleitung 52 auf ihrem hohen Pegelwert. Wenn die bistabile Kippstufe 94 deäoeh nicht gesetzt worden ist bei der Fortschaltung des Zählers 76 , ue zu bewirken, daß ihr Ausgangs« signal auf der Leitung 79 auf einen hohen Wert, und ihr Ausgangs-Initially, when the trigger pulse S is applied to the terminal 62, the first clock pulse C f supplied to the terminal 60 advances the counter 76 to generate a high output level on the line 78, this generates a high output level or via the OR gate 82 the binary value H 1 H on the line 52 · The high output level on the line 52 closes the switch 46 in the switch arrangement 30 in order to switch the connection point 24 to the output 32. If the voltage at the output 32 is higher than the analog voltage V is, the output level of the comparator circuit 56 is at the higher logic level value.Only in the event that the output signal of the comparator circuit 56 has a high level value and during the negative voltage excursions of the clock signal 0 * at the terminal 60, a high output level is at the output of the AND gate 68 is generated. If such a high output level is generated at the output of the AND gate 68 when the line 78 is at a high level value, the bistable multivibrator 94 is set via the AND gate. When the bistable multivibrator 94 has been set, the control line 52 remains at its high level value. If the bistable flip-flop 94 has not been set when the counter 76 is incremented, this is to cause its output signal on line 79 to have a high value and its output signal.

- 18 -- 18 -

709810/0801709810/0801

signal auf der Leitung 78 auf einen niedrigen Pegel übergeht, so geht das Signal auf der Steuerleitung 52 von einem hohen auf einen niedrigen Pegel, oder vom Binärwert H1M auf den Binärwert M0M derart über, daß der Schalter 46 geöffnet wird. Unter diesen Bedingungen geht das Signal auf der Steuerleitung 53 von einem niedrigen auf einen hohen Pegel über und bewirkt die Schließung des Schalters 47.signal on the line 78 goes to a low level, the signal on the control line 52 goes from a high to a low level, or from the binary value H 1 M to the binary value M 0 M in such a way that the switch 46 is opened. Under these conditions, the signal on the control line 53 changes from a low to a high level and causes the switch 47 to close.

Nach der Bestimmung des Bits mit dem höchsten Stellenwert wird der Ausgang der Steuerlogikschaltung 58 für das Bit mit dem zweithöchsten Stellenwert auf den Binärwert "1" gebracht. Dies wird durch die !Ortschaltung des Zählers 76 derart erreicht, daß das Ausgangssignal auf der Leitung 79 auf einem hohen Pegel liegt, um ein Signal mit hohem Pegel auf der Steuerleitung 50 zu erzeugen. Demgemäß wird der Ausgang der Steuerlogikschaltung 58 für das Bit mit dem zweithöchsten Stellenwert auf den Binärwert M1M gebracht, um die Schalter 4-2 und 4-3 zu schließen« Falls der Schalter 46 aufgrund der Satsache geschlossen ist, daß das Bit mit dem höchsten Stellenwert den Binärwert "1" aufweist, so wird die Spannung am Verbindungspunkt 26 mit dem Analogsignal Vx verglichen, und, falls das Bit mit dem höchsten Stellenwert den Binärwert "0" aufweist, so wird der Schalter 47 zur Prüfung des Verbindungspunktes 22 und zum Vergleich seiner Spannung mit dem Analogsignal Vx geschlossen«, Wenn dieser Vergleichsvorgang ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel auf der Leitung 66Ό hervorruft, so wird die bistabile Kippstufe 95 nicht gesetzt. Wenn jedoch der Vergleich ein Signal mit hohem Pegel am Ausgang der vergleicherschaltung 56 hervorruft, so wird die bistabile Kippstufe 95 gesetzt, so daß das Ausgangssignal auf der Steuerleitung 50 auf einem hohen Pegelwert bleibt, wenn der Zähler 76 wieder weiterzählt. Dieser Vorgang wird fortge-After the bit with the most significant value has been determined, the output of the control logic circuit 58 for the bit with the second most significant value is brought to the binary value "1". This is achieved by the local circuit of the counter 76 in such a way that the output signal on the line 79 is at a high level in order to generate a signal with a high level on the control line 50. Accordingly, the output of the control logic circuit 58 for the second most significant bit is driven to the binary value M 1 M to close switches 4-2 and 4-3. If switch 46 is closed due to the fact that the bit with the If the highest priority has the binary value "1", the voltage at the connection point 26 is compared with the analog signal V x , and if the bit with the highest priority has the binary value "0", the switch 47 is used to test the connection point 22 and to compare its voltage with the analog signal V x closed «. If this comparison process produces an output signal with a low level on the line 66Ό, the bistable multivibrator 95 is not set. However, if the comparison produces a high level signal at the output of v ergleicherschaltung 56, the bistable multivibrator 95 is set so that the output signal remains on the control line 50 at a high level value when the counter 76 continues to count again. This process continues

- 19 709810/0801 - 19 709810/0801

setzt, bis jedes der Bits aufeinanderfolgend bestimmt worden ist. Am Ende dieses Vorganges der sukzessiven Annäherung bilden die Ausgangsspannungen auf den Steuerleitungen 48, 50 und 5>2 ein Binär wort, das dem Analogsignal V äquivalent ist. Das Ausgangssignal des Zählers 76, auf der Ausgangsleitung 81, das nach der Aufnahme des vierten Taktgeberimpulses C· nach der Erzeugung des Auslöseimpulses S einen hohen Pegelwert aufweist, setzt die bistabile Kippstufe 74, um zu verhindern, daß weitere Taktgeberimpulse C* durch das UND-Gatter 72 übertragen werden·continues until each of the bits has been sequentially determined. At the end of this process of successive approximation, the Output voltages on control lines 48, 50 and 5> 2 a binary word that is equivalent to the analog signal V. The output of counter 76, on output line 81, after recording of the fourth clock pulse C · has a high level value after the trigger pulse S has been generated, the bistable is set Flip-flop 74 to prevent further clock pulses C * are transmitted through the AND gate 72

In der obigen Erläuterung war festgestellt worden, daß die Ausführung der Schalter 34-4-7 als diskrete Bauelemente nicht durchführbar sei· Daher sind die in Figo 1 veranschaulichten Schalter schematische Darstellungen von elektronischen Schaltvorrichtungen, wie beispielsweise Halbleiter-Transistoren, und insbesondere Feldeffekttransistoren (FSDs). Fig«, 5 und Figo 6 veranschaulichen eine Ausführungsform der Spannungsteilerschaltung 10 und der Schalteranordnung 30 in Halbleitertechnik«In the above explanation it was stated that the execution the switch 34-4-7 cannot be carried out as discrete components Therefore, the switches illustrated in Figo 1 are schematic representations of electronic switching devices, such as semiconductor transistors, and in particular field effect transistors (FSDs). Figures 5 and 6 illustrate an embodiment of the voltage divider circuit 10 and the Switch arrangement 30 in semiconductor technology «

5 msä, Fig« 6 g©s©ig'&s dm &®s in !ig* 1 5 msä, Fig «6 g © s © ig '& s dm & ®s in! Ig * 1

alsas

gp@n in Metall/Ossiä/äal^leiter^Bauweise oder S"schsik atifgebaut* Die Spaimungsteiiersehaltesg 10 wird aus siner Selsieiat 106 aus Halbleitermaterial eines Leitimgstjps ausgebildet die in eis® Behl&ht 108 aus Halbleitermaterial vom entgegengesetzten Leitimgst^ps beisDielsweiss ©in Substrat, eindiffundiert ist. Bei der sogenanntezrl^S-Schaltungstechnik besteht die Schicht 106 aus HalbleitermateriEl vom p-Leitungstjp, und die Schicht 108 aus Halbleiterssateri&l vom n-i©i"&ii5iigstype Außerdem sindj wie in Fig· und Fig. 6 gezeigt, eine Yielsahl von Schichten 110 desselbengp @ n in Metall / Ossiä / äal ^ leiter ^ construction or S "schsik atifgebaut * The Spaimungsteiiersehaltesg 10 is formed from siner Selsieiat 106 from semiconductor material of a Leitimgstjps in Eis® Behl & ht 108 from semiconductor material from the opposite Leitimgst ^ p s beisDielsweiss © in substrate is diffused. in the sogenanntezrl ^ S circuitry 106, the layer consists HalbleitermateriEl p-Leitungstjp, and the layer 108 of Halbleiterssateri & l from ni © i "& ii5iigstyp e addition sindj as shown in FIG · and Fig. 6, a Yielsahl of Layers 110 of the same

- 20 -- 20 -

7098 1 0/08017098 1 0/0801

Halbleitermaterials wie die Schicht 106 in die Schicht oder das Substrat 108 eindiffundiert. Wie ebenfalls in Figo 5 und Pig· 6 dargestellt, werden die Source- und Drain-Elektroden der Schalter 42-4? durch entsprechende Teile aus den enstprechenden Schichten 110 gebildet.Semiconductor material such as the layer 106 diffused into the layer or the substrate 108. As also in Figo 5 and Pig · 6 are the source and drain electrodes of switches 42-4? by corresponding parts from the corresponding layers 110 formed.

Wie in Fig. 6 geziegt, ist die obere Oberfläche der Halbleiterschicht oder des Substrats 108, zusammen mit den Schichten 106 und 110, von einer Oxidschicht 112 bedeckt. Die Stärke der Oxidschicht 112 ist in den Teilbereichen 114 vermindert, und diese verhältnismäßig dünnschichtigen Teilbereiche 114 bilden die Oxidschicht für Gate-Elektroden, diese überbrücken die Zwischenräume zwischen entsprechenden Teilbereichen der Schicht 106 und der Schichten 11O9 sowie die Zwischenräume zwischen entsprechenden Teilbereichen zwischen benachbarten Schichten 110. Sine metallische Schicht 116 liegt über der Oxidschicht 114 einer jeden Gate-Elektrode· Sie Oxidschichten 114 der Gate-Elektroden und die entsprechenden metallischen Schichten 116 sind in Figo 5 durch gestrichelte Linien dargestellt. Somit bildet jede metallische Schicht 116 die Gate-Elektrode eines jeden der Feldeffekt-Transistorschalter 34-47 in MOS-Schaltungstechnik· As shown in FIG. 6, the upper surface of the semiconductor layer or of the substrate 108, together with the layers 106 and 110, is covered by an oxide layer 112. The thickness of the oxide layer 112 is reduced in the subregions 114, and these relatively thin subregions 114 form the oxide layer for gate electrodes, these bridge the gaps between corresponding subregions of the layer 106 and the layers 110 9 as well as the gaps between corresponding subregions between adjacent layers 110. Its metallic layer 116 overlies the oxide layer 114 of each gate electrode. The oxide layers 114 of the gate electrodes and the corresponding metallic layers 116 are shown in FIG. 5 by dashed lines. Each metallic layer 116 thus forms the gate electrode of each of the field effect transistor switches 34-47 in MOS circuit technology.

Aus Fig. 5 und Fig» 6 folgt, daß die folgenden Vorteile durch das in Fig« 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Digital-/Analog-Signal wandlers verwirklicht werden:From Fig. 5 and Fig. 6 it follows that the following advantages are provided by the Embodiment of a digital / analog signal shown in FIG. 1 converter can be realized:

die Spannungsteilerschaltung 10 aus eines durchgehenden Streifen aus Halbleitermaterial gebildet wird, gibt es keine ohmischen Kontaktierungen zur Verbindung der nebeneinanderliegenden Widerstände 12-19 miteinander. Da entsprechende Teilbereiche der Haibleiter-the voltage divider circuit 10 consists of a continuous strip is formed from semiconductor material, there are no ohmic contacts to connect the adjacent resistors 12-19 with each other. Since corresponding sub-areas of the semiconductor

21 -21 -

709810/0801709810/0801

schicht 106 als Source-Elektroden der MOS-Feldeffekt-Transistorschalter 54-41 wirken, so sind keine zusätzlichen ohmischen Kontaktierungen erforderlich zwischen der Spannungsteilerschaltung 10 und den Schaltern 54-41» Wegen der Schichten 110 werden ebenfalls keine zusätzlichen ohmischen Kontaktierungen zwischen den Schaltern in der Schalteranordnung 50 benötigt. Da ferner in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Ausgang der Schalteranordnung 50 mit einem Pufferverstärker oder Vergleich er in der sogenannten nI PED11- oder MMOS"-Schaltungstechnik verbunden ist, so führen die MQS-Feldeff ekt-Transistorschalter 54-47 keinen Strom und können daher MOS-Transistoren kleinster Abmessungen sein. Sa die MOS-Feldeffekt-Transistorschalter 54-47 keinen Strom führen, so wird kein Fehler durch einen Stromfluß erzeugt· Bs folgt ebenfalls, daß benachbarte Widerstände unter den Widerständen 12-19 eine Fehlanpassung von bis zu ^O # aufweisen können, ohne daß als Ergebnis davon eine unzureichende Genauigkeit verursacht wird. Es sollten jedoch größere Teile der Spannungsteilerschaltung 10 bis auf einen niedrigeren Fehler-Prozentsatz angepaßt sein, um eine annehmbare Genauigkeit für die Bits mit höherem Stellenwert des umzuwandelnden Binärwortes aufrechtzuerhalten·Layer 106 act as the source electrodes of the MOS field effect transistor switches 54-41, so no additional ohmic contacts are required between the voltage divider circuit 10 and the switches 54-41. Because of the layers 110, there are also no additional ohmic contacts between the switches in the Switch assembly 50 required. Furthermore, since in the preferred embodiment of the invention the output of the switch arrangement 50 is connected to a buffer amplifier or comparator in what is known as the n I PED 11 or M MOS "circuit technology, the MQS field effect transistor switches 54-47 carry no current If the MOS field effect transistor switches 54-47 carry no current, no error is generated by a current flow · Bs also follows that adjacent resistors among the resistors 12-19 have a mismatch of up to to ^ O # without causing insufficient accuracy as a result, however, larger portions of the voltage divider circuit 10 should be matched to a lower percentage of error to maintain acceptable accuracy for the higher order bits of the binary word being converted ·

- Patentansprüche -- patent claims -

22 -22 -

709810/0801709810/0801

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Wandlerschaltung zur Umwandlung eines Binärsignals in bitparalleiern Format in ein äquivalentes Analogsignal, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsteilerschaltung (10) parallel zu einer Bezugsspannungsquelle (VR) geschaltet ist und N-1 Ausgänge (21-27) aufweist, daß jeder dieser Ausgänge dem entsprechenden Binärwort (ABC) aus einer Vielzahl von Binärworten zugeordnet ist, die den Zahlen von 1 bis N-1 gleichwertig sind, wobei die genannten Binärworte η Bits aufweisen, und wobei gilts1. converter circuit for converting a binary signal in bitparalleiern format into an equivalent analog signal, characterized in that a voltage divider circuit (10) is connected in parallel to a reference voltage source (V R ) and has N-1 outputs (21-27) that each of these outputs is assigned to the corresponding binary word (ABC) from a multiplicity of binary words which are equivalent to the numbers from 1 to N-1, the said binary words having η bits, and where the following applies daß eine Vielzahl von Schaltern (54-47) in einer Schalteranordnung (30) zwischen die entsprechenden Ausgänge (21-27) der genannten SpannungsteilerSchaltung (10) und einen Ausgang (32) der genannten Schalteranordnung (30) geschaltet ist, daß die genannte Schalteranordnung (30) N-1 Strompfade mit η Schaltern in Jedem Strompfad aufweist, daß der Ruhezustand eines Jeden der genannten Schalter (34-4-7) in federn Strompfad ©in ©ntspreefeendes BiBä3?w©^-fe (J®0) aus einer Vielzahl von Binärwort©n f ©stiegt s di© &©si Zahlen, von 1 bis 1-1 gleichwertig sind9 wobei J©d©E» dsr g@siaiaa1j©a Schalter" in jedes Strompfad dem Zustand eines entsprechenden Bits eines Binärwortes mit η Bits entspricht rad gemäß diesem Zustand betätigbar ist οthat a plurality of switches (54-47) is connected in a switch arrangement (30) between the corresponding outputs (21-27) of said voltage divider circuit (10) and an output (32) of said switch arrangement (30), that said switch arrangement (30) N-1 current paths with η switches in each current path shows that the idle state of each of the mentioned switches (34-4-7) springs from the current path © in © ntspreefeendes BiBä3? W © ^ -fe (J®0) a multitude of binary word © nf © increases s di © & © si numbers, from 1 to 1-1 are equivalent 9 where J © d © E »dsr g @ siaiaa1j © a switch" in each current path the state of a corresponding bit of a binary word with η bits corresponds to rad according to this state, ο can be actuated 2« Wandlerschaltung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerlogikschaltung (^S) zur Erzeugung eines Binärwortes mit η Bits und zur Zuführung dieses Binärwortes an die entsprechenden Schalter (34-47) umfaßt, die diesem Bit jeweils zugeordnet sind«2 «Converter circuit according to claim 1 5, characterized in that it comprises a control logic circuit (^ S) for generating a binary word with η bits and for supplying this binary word to the corresponding switches (34-47) which are each assigned to this bit. - 23 709810/0801 - 23 709810/0801 26379R126379R1 3. Wandlerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuerlogikschaltung (58) eine Schaltung (56, 68, 70, 72, 74, 76, 82-84·, 86-88, 90-92, 94-96) zur Ausführung einer Ana-Iog-/Digital-Signalumwandlung mit sukzessiver Annäherung umfaßt, die zwischen den Ausgang (32) der genannten Schalteranordnung (30) und jeden der genannten Schalter (54-47) geschaltet ist·3. converter circuit according to claim 2, characterized in that said control logic circuit (58) comprises a circuit (56, 68, 70, 72, 74, 76, 82-84, 86-88, 90-92, 94-96) to carry out an analog / digital signal conversion with successive approximation, which between the output (32) of said switch arrangement (30) and each of said switches (54-47) is switched 4o Wandlerschaltung naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Spannungsteilerschaltung (10) einen in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten Schaltungsbaustein (12-19) umfaßt, der aus einem langgestreckten Streifen (106) eines Halbleitermaterials von einem ersten Leitungstyp gebildet wird, der in ein Halbleitermaterial (108) des entgegengesetzten Leitungstyps eindiffundiert ist, daß jeder der genannten Schalter (34-47) in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt ist, und daß ein Teilbereich des genannten langgestreckten Streifens einen Anschluß von zumindest einem der genannten Schalter (34-47) bildet.4o converter circuit according to claim 1, characterized in that said voltage divider circuit (10) is an integrated Circuitry executed circuit module (12-19) comprises, which consists of an elongated strip (106) of a semiconductor material is formed by a first conductivity type which diffuses into a semiconductor material (108) of the opposite conductivity type is that each of said switches (34-47) is implemented in integrated circuit technology, and that a sub-area of said elongated strip has a connection of at least one of said switches (34-47). 5· Wandlerschaltung naeh Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Schalter (34-47) ein Feldeffekt-Transistor ist, und daß jeder aus einer Vielzahl von Teilbereichen des genannten langgestreckten Streifens (106) die Source-KLektrode von entsprechenden unter zumindest einigen der genannten Feldeffekt-Transistoren (34-40) bildet.5 converter circuit according to claims 1 and 4, characterized in that that each of said switches (34-47) is a field effect transistor and that each of a plurality of portions of said elongate strip (106) is the source K electrode of corresponding among at least some of the field effect transistors mentioned (34-40) forms. 6. Wandlerschaltung naeh Anspruch 1, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß jeder der axt der genannten Spannungsteilerschaltung (10) verbundenen Schalter (34-40) ein in integrierter Schaltungstechnik ausgeführter Feldeffekt-Transistor ist, bei welchem ein entspre-6. converter circuit near claim 1, 4 and 5 »characterized in that that each of the ax of said voltage divider circuit (10) connected switch (34-40) is an integrated circuit executed field effect transistor, in which a corresponding 24 -24 - 709810/0801709810/0801 chender Teilbereich des genannten langgestreckten Streifens (1O6) die zugehörige Souree-Elektrode bildet, daß jeder dieser Schalter (54-40) eine Schicht (110) aus Halbleitermaterial von einem Leitungstyp umfaßt, das in das genannte Halbleitermaterial (108) vom entgegengesetzten Leitungstyp eindiffundiert ist und einen gewissen Abstand von dem genannten langgestreckten Streifen (106) aufweist, um die Drain-Elektrode dieses öchalters zu bilden, daß eine Oxidschicht (112, 114) über der genannten Drain- und Source-Elektrode liegt, und daß eine metallische Schicht (116) über der genannten Oxidschicht (114) liegt und die Gate-Elektrode dieser Schalter bildet.The corresponding portion of said elongated strip (106) forms the associated source electrode, so that each of these switches (54-40) comprises a layer (110) of semiconductor material of one conductivity type diffused into said semiconductor material (108) of the opposite conductivity type and having a certain distance from said elongated strip (106) to form the drain electrode of this ö chalters that an oxide layer (112, 114) drain mentioned above and the source electrode, and in that a metallic layer ( 116) lies over said oxide layer (114) and forms the gate electrode of this switch. 7· Wandlerschaltung naeh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der nicht mit der genannten Spannungsteilerschaltung (10) verbundenen Schalter (41-4?) ein Feldeffekt-Siransistor in integrierter Schaltungstechnik ist, dessen Souree-Elektrode (110) gleichzeitig die Drain-Elektrode von zumindest einem anderen Schalter bildet, und daß diese Drain-Elektrode eine Schicht (110) aus Halbleitermaterial vom ersten Leitungstyp umfaßt, das in das genannte Halbleitermaterial (108) vom entgegengesetzten Leitungstyp eindiffundiert ist· 7 · converter circuit according to claim 6, characterized in that each of the switches (41-4?) not connected to said voltage divider circuit (10) has an integrated field effect siransistor Circuit technology whose source electrode (110) at the same time forms the drain electrode of at least one other switch, and that this drain electrode is a layer (110) of semiconductor material of the first conductivity type, which is diffused into said semiconductor material (108) of the opposite conductivity type 8ο Wandlerschaltung naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Spannungsteilerschaltung (10) N Ausgänge (20-27) aufweist, von denen ein jeder einem Binärwort aus einer Vielzahl von Binärworten entspricht, die den Zahlen von 0 bis N-1 gleichwertig sind, daß die genannte Sehalteranordnung (30) N Strompfade mit η Schaltern (34-47) in jedem dieser Strompfade aufweist, und daß der Ruhezustand eines jeden der genannten Schalter (34-47) in jedes Strompfad ein entsprechendes Binärwort aus einer Vielzahl von8ο converter circuit according to claim 1, characterized in that said voltage divider circuit (10) has N outputs (20-27), each of which is a binary word from a plurality of binary words that are equivalent to the numbers from 0 to N-1 are that said holder assembly (30) with N current paths η switches (34-47) in each of these current paths, and that the Idle state of each of said switches (34-47) in each current path a corresponding binary word from a plurality of - 25 -- 25 - 709810/0801709810/0801 2 B 3 7 9 Π 12 B 3 7 9 Π 1 Binärworten festlegt, die den Zahlen von 0 bis N-1 gleichwertig sind·Defines binary words that are equivalent to the numbers from 0 to N-1 are· 26 -26 - 709810/0801709810/0801
DE19762637961 1975-08-29 1976-08-24 CONVERTER CIRCUIT FOR CONVERTING A BINARY SIGNAL INTO AN AQUIVALENT ANALOG SIGNAL Pending DE2637961A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60887375A 1975-08-29 1975-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2637961A1 true DE2637961A1 (en) 1977-03-10

Family

ID=24438409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762637961 Pending DE2637961A1 (en) 1975-08-29 1976-08-24 CONVERTER CIRCUIT FOR CONVERTING A BINARY SIGNAL INTO AN AQUIVALENT ANALOG SIGNAL

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5228851A (en)
DE (1) DE2637961A1 (en)
FR (1) FR2322485A1 (en)
GB (1) GB1546205A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2706931A1 (en) * 1976-02-25 1977-09-01 Nat Semiconductor Corp CONVERTER CIRCUIT
DE2905116A1 (en) * 1978-02-21 1979-08-30 Nat Semiconductor Corp Double D=A converter with reduced number of switches - has series resistor chain divided into two groups with switching networks responding to highest and lowest position digits
DE2939270A1 (en) * 1978-12-11 1980-06-26 Nat Semiconductor Corp D=A converter circuit with seven resistors - divides resistor ladder network into two, with each part feeding two bit D=A converter
DE3104210A1 (en) * 1980-02-20 1981-12-10 Hitachi Microcomputer Engineering Ltd., Tokyo CONVERTER

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518016A (en) * 1978-07-26 1980-02-07 Hitachi Ltd Voltage divider
GB2108341B (en) * 1981-10-28 1984-12-12 Philips Electronic Associated Decoding binary coded colour video signals

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3890602A (en) * 1972-10-25 1975-06-17 Nippon Musical Instruments Mfg Waveform producing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2706931A1 (en) * 1976-02-25 1977-09-01 Nat Semiconductor Corp CONVERTER CIRCUIT
DE2905116A1 (en) * 1978-02-21 1979-08-30 Nat Semiconductor Corp Double D=A converter with reduced number of switches - has series resistor chain divided into two groups with switching networks responding to highest and lowest position digits
DE2939270A1 (en) * 1978-12-11 1980-06-26 Nat Semiconductor Corp D=A converter circuit with seven resistors - divides resistor ladder network into two, with each part feeding two bit D=A converter
DE3104210A1 (en) * 1980-02-20 1981-12-10 Hitachi Microcomputer Engineering Ltd., Tokyo CONVERTER

Also Published As

Publication number Publication date
GB1546205A (en) 1979-05-23
FR2322485B1 (en) 1980-09-26
JPS5228851A (en) 1977-03-04
FR2322485A1 (en) 1977-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2921037C2 (en) Insulating gate field effect transistor circuit
DE2059933C3 (en) Digital-to-analog converter
DE2706931A1 (en) CONVERTER CIRCUIT
DE3404652A1 (en) VOLTAGE DRIVEN CMOS D / A CONVERTER WITH EXTENDED REFERENCE RANGE
DE2510604C2 (en) Integrated digital circuit
DE2315986A1 (en) DIGITAL-ANALOG CONVERTER, IN PARTICULAR FOR AN ENCODER WORKING IN ACCORDANCE WITH THE INTERATIVE PROCESS
DE2917942C2 (en) Analog-digital converter
DE2046542A1 (en) Control circuit for regulating internal combustion engines
DE69206335T2 (en) Current mirror operated at low voltage.
DE2801272A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT WITH WEIGHT FACTOR-DEPENDENT CHARGE DISTRIBUTION AND TRANSFER
DE2648559A1 (en) DIGITAL-ANALOG AND ANALOG-DIGITAL CONVERSION CIRCUIT
DE2139170B2 (en) BINARY ADDING AND SUBSTRACTING WORK
DE2838310C2 (en) Circuit arrangement for converting digital signals, in particular PCM signals, into analog signals corresponding to these, with an R-2R chain network
DE2637961A1 (en) CONVERTER CIRCUIT FOR CONVERTING A BINARY SIGNAL INTO AN AQUIVALENT ANALOG SIGNAL
DE2520701C2 (en) Analog-to-digital converter with Josephson contacts
DE1945219A1 (en) Process for shifting a logic voltage and circuit for performing this process
DE1814213C3 (en) J-K master-slave flip-flop
DE1268663B (en) Bipolar analog-digital converter using the iteration method
CH616285A5 (en)
DE2360378A1 (en) STORAGE CELL
DE2836948A1 (en) MOS ANALOG / DIGITAL CONVERTER
AT398010B (en) MOSFET CONTROL MULTIPLIER CIRCUIT
DE2055487A1 (en) Static multi-level sliding register
DE2336143C2 (en) Logical circuit
DE2360887B2 (en) COMPLEMENTARY STORAGE ELEMENT AND METHOD OF OPERATING THE SAME

Legal Events

Date Code Title Description
OHN Withdrawal