Аналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания

Аналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистическик

Респуублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (1783984 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 2 2 . 01 - 79 f 21) 2716030/18-21 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано ЗЦ11ф0, Бюллетень М 44 с.

Дата опубликования описания 30 . 11 . 80 (51) и К

H 03 К 13/18

Государстаеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325. ,(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Кусков и О. Г. Сморыго.В =Ф

Московский ордена Трудового Красного Знамени ., инженерно-физический институт (71) Заявитель (54 ) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО

СЧИТЫВАНИЯ

Изобретение относится к области импульсной и измерительной техники и предназначено для использования в цифровых измерительных приборах и устройствах автоматического управле- 5 ния.

Известны аналого-цифровые преобразователи (AGO) непосредственного считывания, содержащие источник опорного напряжения, матрицу МДП-транэис-i0 торов с истоком и Р -1 стоками, где л - число двоичных разрядов АЦЙ (1 .

Недостатком этих преобразователей является большая инструментальная погрешность, обусловленная темпера- 15 турной нестабильностью и разбросом порогового напряжения МДП-структуры.

Известен также аналого-цифровой преобразователь, содержащий источ- 20 ник опорного напряжения, матрицу

ИДП-транзисторов с резистивным затвором, истоком и 2 -1 стоками(В).

Недостаток устройства состоит в большой инструментальной погрешнос- 25 ти, обусловленной температурной нестабильностью и разбросом порогового напряжения U МДП-структуры.

Цель изобретения — уменьшение инструментальной погрешности, обус- 30

2 ловленной темПературной нестабильностью и разбросом порогового напряжения МДП-структуры.

Поставленная цель достигается взаимным уничтожением одинаковых напряжений плоских зон (пороговых напряжений), входящих в члены кодируемой разности поверхностных потенциалов, за счет использования в преобразователе прииципа зарядовой связи, для чего в аналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания, содержащий источник опорного напряжения, матрицу МДП-транзисторов с реэистивным затвором, имеющим два вы- вода, истоком и 2"-1 стоками, введены лерезаряжающий элемент, с 2"-1 выходами, 2"-1 каналов передачй зарядов, коднрующнй затвор и затвор для сброса зарядов, причем 2" -1 выходов перезаряжающего элемента соединены с соответствующими 2"-1 стоками, соеди« ненными зарядовой связью с 2"-1 каналами передачи зарядов, от истока к стоку над 2"-1 каналами передачи зарядов расположены последовательно резистивный затвор, кодирующий затвор и затвор для сброса заряда, шина входного сигнала подсоединена к кодирующему затвору, первый вывод реэис783984 тивного затвора. подключен к общей ши-. не, а второй — к шине источника опорного напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схема АЦП непосредственного отсчета для трех двоичных порядков; на фиг.2распределение поверхностного потенциала.

Преобразователь содержит резистивный затвор 1, кодирующий затвор 2, затвор 3 для сброса заряда, исток 4, стоки 5-11, каналы 12-18 для передачи © зарядов, перезаряжающее устройство

19, вывод 20 истока, выводы 21, 22 резистивного.затвора, вывод 23 кодирующего затвора, вывод 24 затвора для.-сброса заряда, источник 25 опорного f5 напряжения, охранные и -диффузионные области 26-33 . Вывод 21 подсоединяется к шине опорного напряжения -Е, вывод 22 - к земляной шине, а вывод

23 — к-шине входного сигнала. Вывод рр

20 подключается к шине фазы Ф (фиг.2), а вывод 24 - фазы Фс, АЦП непосредствейно отсчета работает следующим образом. В момент появления положительного импульса напряже- ния фазы C (t=t> фиг . 2) происходит смещение истока 4 в прямом направлении и инжекция заряда в каналы 12-18, ограниченные областями 26-33, под затвор 2. B момент времени t=t, также происходит заряд стоков 5-11 до нап- ® ряжения — Е с пОмощью перезаряжающего устройства 19. В следующий момент времени tt< происходит сток заряда изпод затвора 2 назад в обратно-смещен ный исток 4. В зависимости от величи- И ны входного сигнала Ub в определенном числе каналов под затвором 2 будет оставаться часть инжектированного заряДа или заряд будет IloJIHocTbIo стекать назад. . 40

На следующем этапе йх происходит сброс в каналах заряда в стоки с плавающим потенциалом. Появление в стоках зарядов приводит к изменению потенциалов этих стоков. Изменение потенциалов стоков будет соответствовать параллельному единичному коду преоб

Раэуемого сигнала Для распределения потенциалов, выходные сигналы, соответствующие логической единице, появятся на стоках 9, 10, 11 а на стоках

5-8 сигналы будут отсутствовать (логический нуль) . Эта комбинация соответствует параллельному единичному коду 0000111 или двоичному 011.

ФоРмУла изобретения

Аналого-цифровой преобразователь непосредственно считывания, содержащий источник опорного напряжения

I матрицу МДП-транзисторов с реэистивным затвором, имеющим два вывода и

I истоком и 2 -1 стоками (n - число двоичных разрядов преобразователя), отличающийся тем, что, с целью уменьшения инструментальной погрешности, обусловленной температурной нестабильностью и разбросом порогового напряжения МДП-структуры, в него введены перезаряжающий элемент с 2 -1 выходами, 2" -1 каналов передаи чи зарядов, кодирующий затвор и затвор для сброса зарядов, причем 2"-1 выходов переэаряжающего элемента соединены с соответствующими 2" -1 стоками, соединенными зарядовой связью с 2" -1 каналами передачи зарядов, от источка к стоку. над 2"-1 каналами передачи зарядов расположены последовательно резистивный затвор, кодиРУЮщий затвор и затвор для сброса заряда, шина входного сигнала подсоединена к кодирующему затвору, первый вывод резистивного затвора подключен к общей шине, а второй — к шине источника опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, 3 EEE Trans, 1975, ЧЕф-22, Р 5, р. 295-297.

2. Патент Франции Р 2272537, кл. Н 03 К 13/18, 1975.