NL8300466A

NL8300466A - Stroombronschakeling.

Info

Publication number: NL8300466A
Application number: NL8300466A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-09-03
Also published as: EP0115897B1; JPH0621966B2; EP0115897A1; AU566383B2; CA1221409A; DE3467433D1; AU2422284A; SG10188G; JPS59148914A; US4573005A

Description

* * PHN 10.571 1 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Strocmbronschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een stroanbronschakeling onvattende: - middelen voor het opwekken van een veelheid van stranen, welke ten minste paarsgewijs een stróomsterkteverhouding bezitten, die in hoofd- 5 zaak gelijk is aan een gegeven stroansterkteverhouding, - middelen voor het detékteren van afwijkingen in de stroomsterkte van stranen t.o.v. de stroansterkte van die stromen bij de gegeven sterkte-verhouding, en - middelen voor het corrigeren van die stromen on de gedetekteerde 10 afwijkingen te reduceren.

In diverse elektronische gebieden bestaat behoefte aan schakelingen, die straten kunnen leveren met onderling zeer nauwkeurige verhoudingen van de stroansterkten. Aan dergelijke schakelingen is bijvoorbeeld behoefte bij meetapparatuur, waarbij uit diverse stroan-15 verhoudingen gekozen moet kunnen worden in verband met het omschakelen van het meetbereik en bij digitaal-analoog omzetters, waarbij een analoog signaal wordt gerealiseerd door volgens een digitale code een aantal stromen op te tellen.

Het is bekend on de binair gewogen stromen in een digitaal-20 analoog onzetter op te wekken door een referentiespanning aan te leggen over weerstanden met binair gewogen weerstandswaarden of over een zogenaamd weerstandsladdemetwerk. De nauwkeurigheid van dit type digitaal-analoog omzetter wordt in hoofdzaak bepaald door de nauwkeurigheid in de verhoudingen van de weerstanden. Cm deze nauwkeurige 25 verhoudingen te krijgen worden de weerstanden bijgeregeld met behulp van bijvoorbeeld een laser. Het bijregelen van weerstanden is in praktijk echter een tijdrovende en kostbare aangelegenheid.

Bij een andere bekende methode on stromen met nauwkeurige sterkteverhoudingen te realiseren, wordt gebruik gemaakt van het 30 dynamische omwisselprincipe. Dit principe is békend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.782.172 en uit het Amerikaanse octrooischrift 4.125.803. Hierbij wordt uitgegaan van een stroanbronschakeling, die 8300466 ΡΗΝ 10.571 2

ί V

r, een aantal stromen levert, die door de beperkte nauwkeurigheid van het integratieproces slechts in hoofdzaak gelijke stroomsterkten bezitten. Met een permutatieschakeling worden deze stromen cyclisch pennuterend naar uitgangen van de permutatieschakeling geschakeld.

5 De stromen aan de uitgangen bestaan uit een gelijkstroom met een sterkte, die gelijk is aan de gemiddelde waarde van de stromen van de stroombronschakeling, en uit een op de gelijkstroom gesuperponeerde rimpel, die door de onderlinge verschillen van de stromen van de stroombronschakeling wordt gevormd. De rimpel kan worden weggefilterd 10 door aan elke uitgang van de permutatieschakeling een filtercondensa-tor te plaatsen. Deze filtercondensatoren kunnen echter door hun grote waarde niet worden geïntegreerd, maar moeten extern aan de geïntegreerde schakeling worden toegevoegd. Hiervoor zijn extra aansluitpennen benodigd hetgeen extra kosten met zich meebrengt. Voor bijvoorbeeld 15 een 16-bits digitaal-analoog omzetter met een dergelijke stroombronschakeling zijn 16 extra aansluitpennen benodigd.

Er is dan ook behoefte aan methoden cm op eenvoudige wijze stromen met onderling nauwkeurige sterkteverhoudingen te realiseren.

20 Een stroombronschakeling van een in de aanhef genoemde soort is bekend uit het artikel "An Untrimmed D/A Converter with 14 Bit Resolution" IEEE Jnl. of Solid-State Circuits, Vol SC-16, No. 6, December 1981, biz. 616-620. Hierbij wordt uitgegaan van een digitaal-analoog omzetter met een laddemetwerk, waarvan de weerstanden niet 25 bijgeregeld zijn. Afwijkingen in de stroomsterkten van de stromen warden gedetekteerd door de met deze stromen overeenkomende uitgangs-spanningen van de digitaal-analoog omzetter te vergelijken met een zeer nauwkeurige zaagtandspanning. De gegevens over deze afwijkingen worden opgeslagen in een geheugen. De gegevens worden vervolgens 30 gebruikt voor het aansturen van sub-digitaal-analoog omzetter met behulp waarvan de afwijkingen in de stromen van de digitaal-analoog omzetter worden weggeregeld.

Bij een dergelijke schakeling behoeven weliswaar geen weerstanden te worden bij geregeld maar moet wel een zaagtandspanning 35 worden opgewekt, die over een groot bereik een zeer grote lineariteit dient te-bezitten, hetgeen moeilijk te realiseren is.

Het is dan ook het doel van de uitvinding een stroombron- 8300466 PHN 10.571 3 * i schakeling aan te geven, waarbij op eenvoudige wijze een veelheid van stronen met onderling nauwkeurige sterkteverhoudingen kan worden verkregen. Een stroombronschakeling van een in de aanhef genoemde-soort wordt daartoe gekenmerkt, doordat de middelen voor het detekteren van g een afwijking in de stroonsterkte van stromen omvatten - een precisiestrocmspiegelschakeling met een ingang en ten minste één uitgang, waaraan een stroom verschijnt, die een zeer nauwkeurige sterkteverhouding bezit met een stroaa aan de ingang, - een koppelnetwerk cm althans een deel van de stromen van de strocm-10 bronschakeling ten minste paarsgewijs cyclisch te koppelen met de ingang en de ten minste één uitgang van de precisiestroomspiegelschake-ling, en - een detéktieschakeling aan elke uitgang van de precis iestroomspiegel-schakeling cm het verschil in stroonsterkte te detekteren van de met 15 die uitgang gekoppelde stroon van de stroombronschakeling en de aan die uitgang verschijnende stroom van de strocmspiegelschakeling.

De uitvinding berust op het inzicht, dat het mogelijk is om afwijkingen in de verhoudingen van stresten te detekteren door deze stromen te koppelen met een stroomspiegel met een grote spiegelnauw-20 keurigheid. Het aantal uitgangen van de stroomspiegel is beperkt en ten minste gelijk aan één. Van de veelheid van. stromen van de stroom-bronschakeling wordt telkens een aantal stromen d.m.v. een koppelnetwerk gekoppeld met de stroomspiegel, waarbij één stroom met de ingang en de andere stromen elk met een uitgang worden gekoppeld. De met de 25 uitgangen gekoppelde stranen bezitten met de aan de ingang gekoppelde stroom een sterkteverhouding die slechts in hoofdzaak gelijk is aan een bepaalde waarde. Aan de uitgangen van de stroomspiegel verschijnen echter ook de gespiegelde stromen, die met de stroom aan de ingang een sterkteverhouding bezetten, die zeer nauwkeurig gelijk is aan de 30 bepaalde waarde. Het verschil tussen een onnauwkeurige stroom van de stroombronschakeling en een gespiegelde nauwkeurige stroom aan een uitgang van de stroomspiegel wordt gedetekteerd door een detektie-schakeling. Deze detéktieschakeling stuurt een correctieschakeling die de betreffende stroom van de stroombronschakeling bij regelt, zodat 35 de sterkteverhouding van deze stroom met de stroom aan de ingang nauwkeurig gelijk is aan de spiegelverhouding voor deze uitgang van de stroomspiegel. Na het bijregelen van de stromen wordt d.m.v. het 8300466

* V

PHN 10.571 4 koppelnetwerk een volgend aantal stromen roet de uitgangen van de stroomspiegel gekoppeld/ waarbij één van de bij geregelde stromen van het vorige aantal roet de ingang van de stroomspiegel wordt gekoppeld.

Op deze wijze loopt de stroomspiegelschakeling d.m.v. het koppelnet-5 werk alle of althans een deel van de stromen van de stroorobronschakel ing af, waarna de gehele cyclus opnieuw word doorlopen. Op deze wijze is het roogelijk met een stroomspiegel met een gering aantal uitgangen een groot aantal stromen met onderling nauwkeurige verhoudingen te realiseren.

10 Een uitvoeringsvorm van een stroombronschakeling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de precisiestroomspiegelschake-ling bevat: - een stroomverdeelschakeling voorzien van een aantal transistoren met parallel geschakelde hoofdstroombanen en met een gemeenschappelijke 15 stuur elektrode, die gestuurd wordt door een versterker, waarvan de ingang is gekoppeld met de ingang van de stroomspiegelschakeling, en “ een perrautatieschakeling om de stromen van de stroomverdeelschakeling volgens een cyclisch permuterend patroon naar de ingang en de ten minste één uitgang van de stroomspiegelschakeling te schakelen.

20 Een precisiestroomspiegelschakeling kan op voordelige wijze worden gerealiseerd door gebruik te maken van het dynamische orrwisselprincipe, zoals op zich bekend is uit de reeds genoemde Amerikaanse octrooi-schriften 3.982.172 en 4.125.803. De stromen aan de uitgangen van de stroomspiegelscnakeling bezitten hierbij zeer nauwkeurige gelijkstroom-25 sterkteverhoudingen.

De op deze gelijkstromen gesuperponeerde rimpel kan worden weggefilterd door aan de ingang en uitgangen van de stroomspiegelschakeling filter-condensatoren te plaatsen. Doordat het aantal uitgangen van de stroomspiegelschakeling gering is, zijn voor het aansluiten van deze 30 filtercondensatoren slechts een beperkt aantal uitwendige aansluit-pennen op de geïntegreerde schakeling benodigd. Door het geringe aantal uitgangen kan de permutatieschakeling tevens op een lage frequentie werken, hetgeen bevorderlijk is voor het verkrijgen van een grote·' nauwkeurigheid.

35 Een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat elke detektieschakeling wordt gevormd door een eerste stroom-spanningsomzet-ter. Een geschikte uitvoeringsvorm hiervan wordt gekenmerkt, doordat 8300456 sc * .

PHN 10.571 5 de eerste strocm-spanningsomzetter is voorzien van een versterker met een eerste ingang die is gekoppeld met een uitgang van de stroomr spiegelschakeling, een tweede ingang die een referentiespanning voert en een uitgang die door een condensator is teruggakoppeld met de eerste 5 ingang van de versterker. De versterker funktioneert hierbij als integrator. De condensator bezit een kleine waarde zodat deze kan worden geïntegreerd.

Weer een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerk, doordat de middelen voor het corrigeren van stromen voor elke te corrigeren 10 stroom een tweede strocmr-spanningsomzetter bevatten, welke is voorzien van een versterker met een uitgang, die door middel van een condensator met een eerste ingang van de versterker is teruggekoppeld en welke eerste ingang door middel van een schakelcondensator met de uitgang van de eerste strocmrspanningsomzetter kan worden gekoppeld. De schakel-15 condensator schakelt de lading op de condensator van de eerste strocm-spanningsomzetter door naar de condensator van de tweede stroom-span-ningsomzetter. De condensator van de tweede stroom-spanningsomzetter, met behulp waarvan de betreffende stroom wordt gecorrigeerd, houdt de correctiespanning vast tot ten minste het overeenkomstige interval 20 van de volgende cyclus van het koppelnetwerk.

Een andere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat de uitgang van de versterker van de eerste stroom-spanningsomzetter is gekoppeld met een eerste ingang van een komparator, waarvan een tweede ingang een refer entiespanning voert. Door de komparator wordt het uitgangssignaal van 25 de versterker omgezet in een logisch signaal.

Een verdere uitvoeringsvorm hiervoor wordt gekenmerkt, doordat de middelen voor het corrigeren van stromen voor elke te corrigeren stroom een telschakeling bevatten, die door middel van een schakelaar gekoppeld kan worden met de uitgang van de eerste stroom-spanningsomzetter 30 en die afhankelijk van het logisch signaal aan de uitgang van de komparator een aantal logische signalen genereert, welke door middel van een digitaal-analoog omzetter worden omgezet in een analoog uitgangssignaal met behulp waarvan de betreffende stroom wordt bijgeregeld. De stand van de telschakeling verandert niet tot het overeen-35 komstige interval van de volgende cyclus van het koppelnetwerk, zodat gedurende deze periode de digitaal-analoog omzetter het correctie-signaal vasthoudt. - 8300466 5 v PHN 10.571 6

De uitvinding is bijzonder geschikt om te worden toegepast bij stroombronschakelingen, waarbij de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen worden gevormd door ten minste één aantal stromen, waarvan de stroomsterkten volgens een binair gewogen reeks verlopen, zo-5 als benodigd is in digitaal-analoog omzetters. Een precisiestroomspiegel-schakeling kan nu de stromen van êên of meer bijvoorbeeld 16-bits digitaal analoog omzetters bijregelen. Daarnaast is de uitvinding ook geschikt voor stroombronschakelingen waarbij de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen worden gevormd door een aantal stromen met onderling na-10 genoeg gelijke stroomsterkten·, die in moderne geïntegreerde schakelingen veelvuldig benodigd zijn. Een uitvoeringsvorm, waarbij de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen zijn voorzien van een aantal parallelle takken, die elk de tussen een eerste en een tweede hoofdklem gelegen hoofdstroombaan van een eerste transistor bevatten, waarbij in elke 15 tak een weerstand is opgenomen, die is gekoppeld met een eerste hoofdklem van de betreffende eerste transistor, wordt gekenmerkt doordat, de ten minste één uitgang en de ingang van de precisiestroomspiegelschakeling d.m.v. het koppelnetwerk worden gekoppeld met de tweede hoofdklem van de eerste transistoren. Onder de eerste hoofdklem van een transistor 20 wordt hier de emitter- respektievelijk bron-eléktrode en onder de tweede hoofdklem van een transistor wordt hier de kollektor- respektievelijk afvoereléktrode van een bipolaire respektievelijk unipolaire transistor verstaan. Een andere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat in ten minste een deel van de takken aan de van de eerste transistoren afge-25 keerde zijden van de weerstanden de tussen een eerste en een tweede hoofdklem gelegen hoofdstroombaan van een veldeffékttransistor is opgenomen en doordat de ten minste êên uitgang en de ingang van de precisie-stroomspiegelschakeling d.m.v. het koppelnetwerk worden gekoppeld met de tweede hoofdklem van de veldeffékttransistoren. De veldeffekttransis-30 toren hebben hierbij het voordeel, dat ongewenste schakelpieken bij het schakelen van het koppelnetwerk nagenoeg geen invloed hebben op de stromen van de stroombronschakeling. Op voordelige wijze kunnen bij deze uitvoeringsvorm de uitgangen van de korrektiemiddelen zijn gekoppeld met de poorteleketroden van de veldeffekttransistoren. De korrektie-35 middelen verhogen of verlagen de spanning op de poortelektroden van de FET's en daarmee het spanningsverschil tussen deze elektroden en de gemeenschappelijke stuurelektroden van de eerste transistoren, waardoor de hoofdstromen van deze transistoren worden bij geregeld.

8300466 PHN 10.571 7

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin ' figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een digitaal-analoog omzetter volgens de uitvinding toont, 5 figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm van een digitaal-analoog omzetter volgens de uitvinding toont, figuur 3 een derde uitvoeringsvorm van een digitaal-analoog omzetter volgens de uitvinding toont, figuur 4 een vierde uitvoeringsvorm met digitaal-analoog 10 omzetters volgens de uitvinding toont, en figuur 5 een vijfde uitvoeringsvorm met een stroombron-schakeling volgens de uitvinding toont.

In figuur 1 wordt schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een digitaal-analoog omzetter volgens de uitvinding getoond.

15 In het algemeen bevat deze de eigenlijke digitaal-analoog omzetter 1, waarin een aantal binaire gewogen stremen worden opgewekt, die onderling nauwkeurige stroomsterkteverhoudingen dienen te bezitten, een koppelnetwerk 15, waarmee volgens een cyclisch patroon een aantal stromen van de D/A-crozetter 1 kunnen worden gekoppeld met een precis ie-20 stroomspiegelschakeling 25, met behulp waarvan afwijkingen in de verhoudingen van de stroomsterkten van de D/A-omzetter 1 kunnen worden gedetekteerd door de detektiemiddelen 80, die correctiemiddelen 18.2 tot en met 18.16 sturen met behulp waarvan de betreffende stromen van de D/A-omzetter 1 worden bijgeregeld, zodanig dat de afwijkingen 25 worden gereduceerd.

De digitaal-analoog omzetter 1 is in deze uitvoeringsvorm een 16-bits D/A-cmzetter, die wordt gevormd door een zestiental tran-sistoren 2.1 tot en met 2.16. Het verkrijgen van gelijke stroomdichtheden in de transistoren door het binair schalen van alle emitter-30 oppervlakken is mogelijk voor D/A-anzetters met niet meer dan ongeveer 10 bits. Bij deze 16-bits D/A-omzetter zijn gelijke stroondichtheden gerealiseerd door de transistoren 2.1 tot en met 2.16 in twee onderling gelijke secties van elk 8 transistoren te verdelen, waarbij in elke sectie het emitterqppérvlak van een transistor telkens twee keer zo klein 35 is als het emitteroppervlak van de voorgaande transistor en waarbij de secties op elkaar aangepast worden door een niet in de figuur weergegeven spanningsbron, die in de basisleiding tussen de secties 8300466 PHN 10.571 8 is opgenomen. In de emitterleidingen van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 zijn ongetrimde weerstanden 3.1 tot en met 3.16 opgenomen, waarbij de weerstandswaarde telkens nagenoeg twee maal zo groot is als die van de voorgaande weerstand. De transistoren 2.1 tot en met 2.16 5 bezitten een gemeenschappelijke basis, die is gekoppeld met de uitgang van een operationele versterker 4 waarvan de ingang is gekoppeld met een stroombron 5 met een stroomsterkte Io. De versterker 4 stuurt deze basis zodanig, dat de kollektorstroom van transistor 2.1, die als referentiestrocm wordt gebruikt, nauwkeurig gelijk is aan de stroom 10 Io van stroombron 5. Met deze stroomsterkte van de referentietransis- tor 2.1 bedraagt de stroomsterkte van de transistor 2.2 tot en met 2.16, af gezien van onnauwkeurigheden in de weerstanden en transistoren, telkens ongeveer de helft van de stroomsterkte van de voorgaande transistor, daar de emitterspanningen van alle transistoren nagenoeg 15 gelijk zijn. De stromen van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 bezitten 15 dan een sterkte Io, Io/2, Io/4, .... Io/2 . De kollektorstromen van de transistoren 2.1 tot en met 3.16 kunnen door schakelaars 6.1 tot en met 6.16, die worden gestuurd door de digitale ingangscode, ófwel naar aarde ófwel naar de ingang van een versterker 7 worden geschakeld.

20 Aan de uitgang 9, die door een weerstand 8 met de ingang is teruggekoppeld, verschijnt de met de digitale code overeenkomende analoge uitgangsspanning. De weerstanden 3.1 tot en met 3.16 zijn verbonden met de bron-elektroden van de n-kanaals veldeffekttransistoren 12.1 tot en met 12.16, waarvan de lengte-treedteverhouding van de kanalen, 25 eventueel per sectie, geschaald is overeenkomstig de stroomsterkte om gelijke stroomdichtheden te behouden en daarmee ook gelijke spanningen tussen de poort-en bronelektroden van de transistoren te verkrijgen.

De afvoerelektroden zijn in de normale toestand via schakelaars 16.1 tot en met 16.16 die deel uitmaken van het koppelnetwerk 15, gekoppeld 30 met een punt op een vaste spanning, dat bij deze uitvoeringsvorm op 0 V ligt. De poortelektrode 13.1 van transistor 12.1 is rechtstreeks verbonden met een punt op vaste spanning, in dit voorbeeld een spanning van 0 Volt, terwijl de poor telektroden 13.2 tot en met 13.16 door middel van correctiescnakelingen 18.2 tot en met 18.16 zijn verbonden 35 met dit punt. Van deze correctieschakelingen zijn terwille van de overzichtelijkheid alleen de schakelingen 18.2 en· 18.3 in detail weergegeven, terwijl de overige korrektieschakelingen alleen 8300466 * PHN 10.571 9 schsnatisch zijn weergegeven. De correctieschakeling 18.2 wordt gevormd door een versterker 19.2, waarvan de uitgang met de poortelektrode 13.2 en door een condensator 20.2 met de inverterende ingang is gekoppeld. De niet-inverterende ingang van versterker 19.2 is geaard.

5 Een condensator 21.2 kan door middel van gelijktijdig bestuurde schakelaars 22.2 en 23.2 naar aarde worden kortgesloten of tussen de inverterende ingang van versterker 19.2 en ingang 24.2 worden geschakeld.

De overige correctieschakelingen zijn op dezelfde wijze opgetouwd.

De schakelaars 16.1 tot en met 16.16 van het koppelnetwerk 10 15 worden door een stuurschakeling 17 zodanig gestuurd, dat volgens een cyclisch patroon telkens drie opeenvolgende kollektor-emitter-stronen van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 zijn gekoppeld met respektievelijk de ingang 26 en de uitgangen 27 en 28 van een precisie-stroomspiegelschakeling 25. De hoge uitgangsweerstand van de afvoer-15 elektrode en lage ingangsweerstand van de broneléktrode van de veld-effékttransistoren 12.1 tot en met 12.16 zorgen bij het schakelen ervoor, dat de stromen van de transistoren 2.1.tot en met 2.16 niet worden beïnvloed door ongewenste schakelpiéken. In de figuur is het eerste interval van de cyclus van de stuurschakeling 17 weergegeven, 20 waarin de referentietransistor 2.1 met de ingang 26 en de transistoren 2.2 en 2.3 met de uitgangen 27 en 28 van de stroomspiegelschakeling 25 zijn gekoppeld. Door de stroomspiegelschakeling 25 wordt de referentie-stroon aan de ingang 26 in nauwkeurig bepaalde verhoudingen gespiegeld naar de uitgangen 27 en 28. Deze schakeling 25 wordt gevormd door 25 parallel geschakelde transistoren 30 tot en met 36, waarvan de emitters via gelijke weerstanden 40 tot en met 46 zijn verbonden met een gemeenschappelijk aansluitpunt 47, dat een vaste spanning voert en in dit geval het negatieve voedingsaansluitpunt is. De gemeenschappelijke basis van de transistoren 30 tot en met 36 wordt aangestuurd door een 30 versterker 49, waarvan de ingang is gekoppeld met de ingang 26 van de stroomspiegelschakeling 25. De versterker 49 stuurt de spanning op de gsneenschappelijke basis zó, dat de son van de stromen aan de uitgangen 61, 62, 63 en 64 van een permutatieschakeling gelijk is.aan de stroom Io van referentietransistor 2,1. De kollektorstromen van de 35 transistoren 30 tot en met 36 zijn door de beperkte nauwkeurigheid van het integratieproces slechts in hoofdzaak aan elkaar gelijk en in dit geval door de splitsing van de stroom Io van de referentietransistor 8300466 PHN 10.571 10 2.1 nagenoeg gelijk aan Io/4. Deze stromen worden toegevoerd aan de ingangen 51 tot en met 57 van een permatatieschakeling 50.

Deze permatatieschakeling 50 wordt bestuurd door een schakeling 70, bijvoorbeeld een schuifregister, dat op zijn beurt wordt bestuurd door 5 een klokgenerator 71. De werking van de permatatieschakeling 50 is uitvoerig beschreven in de reeds genoemde Amerikaanse octrooischriften 3.982.172 en 4.125.803. Hier kan worden volstaan met te vermelden, dat de permutatieschakeling 50 elk van de kollektorstromen van de transistoren 5.1 tot en met 57 cyclisch permuterend naar elk van de 10 uitgangen 61 tot en met 67 doorschakelt. Aan elk van de uitgangen 61 tot en met 67 verschijnt dus achtereenvolgens elk van de kollektorstromen van de transistoren 30 tot en met 36. De gelijkstroom aan elk van de uitgangen 61 tot en met 67 is gelijk aan de gemiddelde waarde Io/4 van deze kollektorstromen. Pond deze gemiddelde waarde Io/4 15 vertonen deze uitgangsstromen een rimpel, waarvan de komponenten worden gevormd door de ongelijkheid van de kollektorstromen. Deze rimpel wordt weggefilterd door f il ter condensatoren 72, 73 en 74, die extern aan de schakeling moeten worden toegevoegd. Aan de uitgangen 27 en 28 van de precisiestroomspiegel 25 verschijnen dan gelijkstromen, 20 die zich in sterkte nauwkeurig verhouden tot de gelijkstroom aan de ingang 26 als 1*2:4. Bij de strooiflsterkte Io van de stroom van de referentietransistor 2.1 aan de ingang 26 verschijnen aan de uitgangen 27 en 28 stromen, waarvan de gelijkstroomsterkte nauwkeurig gelijk is aan respektievelijk Io/2 en Io/4. Aan de uitgangen 27 en 25 28 verschijnen tevens de stromen van de transistoren 22 en 23, waarvan de sterkte in hoofdzaak gelijk is aan respektievelijk Io/2 en Io/4.

Een verschil in sterkte van de onnauwkeurige aangeboden en de nauwkeurige gespiegelde stroom aan de uitgangen 27 wordt gedetekteerd door een stroomspanningsomzetter 81 en een verschil in sterkte van 30 de aangeboden en de gespiegelde stroom aan de uitgang 28 wordt gedetekteerd door de stroomspanningsomzetter 82. De stroamspannings-omzetters 81 en 82 vormen tezamen de detéktiemiddelen 80.

De uitgang 27 is gekoppeld met de inverterende ingang van een operationele versterker 83, waarvan de niet-inverterende ingang een 35 vaste spanning, in dit geval 0 Volt, voert. De uitgang van de versterker 83 is door een condensator 84 teruggékoppeld met de inverterende ingang.

8300456 PHN 10.571 11

De uitgang 85 van versterker 83 is door middel van een voor de duidelijkheid niet weergegeven schakelnëtwerk gekoppeld met de ingang 24.2 van de correctieschakeling 18.2. Door een verschil in stroomsterkte tussen de onnauwkeurige aangeboden en de nauwkeurige gespiegelde stroom 5 Io/2 aan de uitgang 27 wordt de condensator 84 geladen.

De stroamspanningscmzetter 82 is op dezelfde wijze als stroomspannings-amzetter 81 opgebouwd met een versterker 86 en een condensator 87.

De uitgang 88 van versterker 86 is gekoppeld met de ingang 24.3 van de correctieschakeling 18.3. Door een verschil in stroomsterkte tussen 10 de onnauwkeurige aangeboden en de nauwkeurige gespiegelde stroom wordt condensator 87 geladen.

Na het laden van condensator 84 wordt d.m.v. de schakelaars 22.2 en 23.2 de condensator 21.2 tussen de ingang 24.2 van de detéktie-schakeling 18.2 en de inverterende ingang van de versterker 19.2 15 geschakeld. Hierdoor wordt de lading van condensator 84 doorgeschoven naar condensator 20.2/ zodat deze wordt geladen.

Evenzo wordt d.m.v. de schakelaars 22.3 en 23.3 de condensator 21.3 tussen ingang 24.3 van correctieschakeling 18.3 en de inverterende ingang van versterker 19.3 geschakeld, zodat de lading op 20 condensator 87 wordt doorgeschoven naar condensator 20.3

Nadat de condensatoren 20.2 en 20.3 zijn geladen, worden de condensatoren 21.1 en 21.3 d.m.v. de respektievelijke schakelaars 22.2, 23.2 en 22.3; 23.3 naar aarde kortgesloten. Tegelijk hiermee worden terugstelschakelaars 89 en 90 gesloten, die de condensatoren 25 84 en 87 kortsluiten. Door het geladen zijn van de condensatoren 20.2 en 20.3 wordt de spanning op de poortelektroden 13.2 en 13.3 verhoogd of verlaagd, zodat spanningsverschil tussen de basis van transistoren 2.2 en 2.3 en de respektievelijke poortelektroden 13.2 en 13.3 van transistoren 12.2 en 12.3 en daarmee de emitterstrcmen van de transis-30 toren 2.2 en 2.3 wordt vergroot of verkleind, zodanig dat deze stromen nauwkeuriger gelijk worden aan respéktievelijk Io/2 en Io/4.

De condensatoren 20.2 en 20.3 houden de correctiespanningen vast.

In het overeenkomstige interval van de volgende cyclus van de stuurscha-keling 17 worden de emitterstrcmen van de transistoren 2.2 en 2.3 35 d.m.v. de strocmspiegelschakeling 25 opnieuw vergeleken met de nauwkeurige gespiegelde stromen Io/2 en Io/4. Verschillen worden weer gedetékteerd door de detektieschakelingen 81 en 82 en d.m.v.

8300466 PHN 10.571 12 de condensatoren 21.2 en 21.3 •wordt er weer lading doorgeschoven naar de condensatoren 20.2 en 20.3. Hierdoor worden de emitterstromen van de transistoren 2.2 en 2.3 in grotere mate nauwkeurig genaakt aan Io/2 en Io/4. Op deze wijze worden in de opeenvolgende cycli de emitter stromen 5 van de transistoren 2.2 en 2.3 bij geregeld totdat deze met een grote-nauwkeurigheid gelijk zijn aan Io/2 en Io/4. De condensatoren 20.2; 20.3 en de condensatoem 21.2; 2.3 evenals de condensatoren 84 en 87 bezitten een zodanig kleine waarde, dat deze geïntegreerd kunnen worden. In het tweede interval van de stuurschakeling 17 worden door middel van 10 de schakelaars 16.3 en 16.4 en 16.5 de emitterstromen van de transistoren 2.3, 2.4 en 2.5 gekoppeld met respektievelijk de ingang 26 en de uitgangen 27 en 28 van de precisiestroomspiegelschakeling 25.

De in het vorige interval bijgeregelde stroom Io/4 van transistor 2.3 dient nu als nauwkeurige ingangsstroom van de stroomspiegelschakeling 15 25. Aan de uitgangen 27 en 28 verschijnen de gespiegelde nauwkeurige stromen Io/8 en Io/16. Het verschil met de onnauwkeurige emitterstromen van de transistoren 2.4 en 2.5 wordt weer gedetekteerd door de detek-tieschakelingen 81 en 82. De uitgangen 85 en 88 van de versterkers 83 en 86 worden nu gekoppeld met de ingangen 24.4 en 24.5 van de correctie-20 schakelingen 18.4 en 18.5 voor de transistoren 12.4 en 12.5, waarmee de emitterstromen van de transistoren 2.4 en 2.4 warden bij geregeld zodat deze nauwkeuriger gelijk worden aan respektievelijk Io/8 en Io/16. In de volgende intervallen worden op dezelfde wijze de stromen van de transistoren 2.6 tot en met 2.16 bij geregeld, waarbij telkens 25 de kleinste stroom van het drietal-in het vorige interval bij geregelde stromen als nauwkeurige ingangsstroom van de stroomspiegelschakeling 25 dient. Nadat alle stromen zijn bijgeregeld wordt de gehele cyclus opnieuw doorlopen.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld worden de stromen 30 van alle transistoren 2.2 tot en met 2.16 bijgeregeld. In principe is het noodzakelijk om slechts die stromen bij te regelen, waarvan de fout in de stroomsterkte groter is dan een vooraf bepaald gedeelte van de stroomsterkte van de kleinste stroom.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld worden de stromen 35 bij geregeld door de spanningen op de poortelektroden van de veldeffékttransistoren te regelen. Het is echter ook nngelijk de stromen bij-'te regelen door de spanningen op de bases van de stroom- 8300466 PHN 10.571 13 brontransistoren te regelen.

Een tweede uitvoeringsvorm van een digitaal-analoog omzetter volgens de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van figuur 2, waarin gelijke onderdelen zoveel mogelijk met dezelfde verwijzingscijfers als 5 in figuur 1 zijn aangegeven. De D/A-omzetter 1 bevat weer een 16-tal transistoren 2.1 tot en met 2.16 met ongetrimde weerstanden 3.1 tot en met 3.16 met binair gewogen weer standswaarden. De referentiestroom is bij deze uitvoeringsvorm niet gelijk aan de grootste stroom dat wil zeggen aan de stroom van het meest signifikante bit, maar aan de 10 kleinste stroon dat wil zeggen aan de stroom van het minst-signifikante bit. Deze referentiestroom wordt opgewekt met een transistor 2.17 met een gelijk emitteroppervlak als dat van transistor 2.16 en met een weerstand 3.17 in de emitterleiding, die gelijk is aan de weerstand 3.16. De basis van transistor 2.17 wordt aangestuurd door een opera- 15 tionele versterker 4, waarvan de ingang is gekoppeld met de uitgang van een stroombron met sterkte lo. De versterker 4 stuurt de basis zó, dat de kollektorstrocm van referentietransistor 2.17 nauwkeurig gelijk is aan de stroom Io. De stranen van de transistoren 2.16 tot en met 15 2.1 bedragen dan respéktievelijk Io, 2 Io, 4 Io, .... 2 Io.

20 De door de digitale ingangscode bestuurde schakelaars 6.1 tot en met 6.16 schakelen de stromen weer of naar aarde of naar de ingang van versterker 7, aan de uitgang waarvan het analoge uitgangssignaal verschijnt. De emitterweerstanden 3.1 tot en met 3.17 zijn via veld-effakttransistoren 12.1 tot en met 12.17 verbonden met schakelaars 25 16.1 tot 16.17 van het koppelnetwerk 15. De poortelektrode 13.17 is aan massa gelegd, terwijl aan de poortelektroden 13.1 tot en met 13.16 correctieschakelingen zijn gekoppeld.

Elke correctieschakeling 14 wordt gevormd door een telschakeling 14.1 tot en met 14.16 met ingangen 14.41 tot en met 14.56 waarvan 30 de uitgangen zijn gekoppeld met de ingangen van digitaal-analoog omzetters 14.21 tot en met 14.36, waarvan de uitgangen zijn gekoppeld met de poortelektroden 13.1 tot en met 13.16. De telschakelingen 14.1 tot en met 14.16 worden afhankelijk van het noodzakelijke regelbereik en de uiteindelijk te bereiken nauwkeurigheid bijvoorbeeld gevormd 35 door zes-bits tellers met een tekenbit, dat het téken van de spanning aan de uitgangen van de zes-bits D/A-onzetters 14.21 tot en net 14.36 vastlegt. De D/Aromzetters 14.21 tot en met 14.36 leveren geen 8300466 PHN 10.571 14 uitgangsspanning indien de tellerstand gelijk is aan nul.

In de figuren ’ is het eerste interval van de cyclus van de stuurschake-ling 17 weergegeven, waarin de referentietransistor 2.17 met de ingang 26 en de transistoren 2.16 en 2.15 met de uitgangen 27 en 28 van de 5 precisiestroomspiegelschakeling 25 zijn gekoppeld. De stuurschakeling 17 stuurt de schakelaars 16.17 tot en met 16.1 zodanig, dat telkens twee opeenvolgende emitterstromen zijn gekoppeld met de uitgangen 27 en 28 van de stroomspiegelschakeling 25, waarbij de stroom aan de ingang 26 gelijk is aan de som van de stromen van de reeds bijge-10 regelde transistoren met inbegrip van de referentietransistor.

De stroomspiegelschakeling wordt in deze uitvoeringsvorm gevormd door parallel geschakelde transistoren 100 tot en met 103, waarvan de emitters via gelijke weerstanden 104 tot en met 107 zijn verbonden met het gemeenschappelijke aansluitpunt 108. De gemeenschappenjke 15 basis wordt aangestuurd door een versterker 49 waarvan de ingang gekoppeld is met de ingang 26 van de strooraspiegel 25. De versterker stuurt de basis zo, dat de stroom aan de uitgang 115 van de permutatie-schakeling 50 gelijk is aan de stroom aan de ingang 26. De aan de ingangen Ί10 tot en met 113 toegevoerde kollektorstromen van de 20 transistoren 100 tot en met 103 worden door de permutatieschakeling 50 cyclisch permuterend naar de uitgangen 115 tot en met 118 geschakeld. De stromen van de uitgangen 117 en 118 worden samengevoegd naar uitgang 28 toe. De stroom aan de ingang 26 verhoudt zich dan nauwkeurig tot de stroom aan de uitgangen 27 en 28 als 1 : 1 : 2.

25 De rimpel aan de in- en uitgangen wordt weer weggefilterd door extern aangesloten filtercondensatoren 72, 73 en 74. In het getoonde eerste interval van de cyclus van de stuurschakeling is de stroom aan de ingang 26 gelijk aan Io. De gespiegelde stromen aan de uitgangen 27 en 28 zijn dan nauwkeurig gelijk aan Io en 2 Io. Met de uitgangen 30 27 en 28 zijn tevens de emitterstromen van de transistoren 2.16 en 2.15 gekoppeld, die in hoofdzaak gelijk zijn aan Io en 2 Io.

Het verschil tussen de nauwkeurige gespiegelde stromen en de onnauwkeurige emitterstromen aan de uitgangen 27 en 28 wordt gedetekteerd door de detektieschakelingen 81 en 82. De detektieschakeling 81 is op 35 dezelfde wijze opgebouwd, als bij de eerste uitvoeringsvorm met dit verschil, dat de uitgang van de versterker 83 is gekoppeld met de inverterende ingang van een komparator 120, waarvan de niet-inverterende 8300466 > » PHN 10.571 15 ingang een vaste spanning van in dit voorbeeld 0 Volt voert.

Afhankelijk of de uitgangsspanning van de versterker S3 groter of kleiner is dan de spanning van 0 Volt is de spanning op de uitgang van de kcxnparator 120 hoog of laag, hetgeen als een logisch signaal 5 met waarde "1" of "0" wordt gebruikt. De uitgang van de kornparator 120 kan door middel van een schakelaar 91 gekoppeld warden met de ingang 14.56 van de teller 14.16. Afhankelijk van de waarde van het logische signaal aan de uitgang van de kornparator 120 wordt de stand van de teller 14.16 met één verhoogd of verlaagd. Deze stand wordt 10 aan de uitgangen van de teller 14.16 vertaald in een zestal logsiche signalen, welke met behulp van de zes-bits D/A-cmzetter 14.36 worden omgezet in een analoge uitgangsspanning, die op poortelektrode 13.16\H5Üjnt.

Op dezelfde wijze kan door middel van een schakelaar 92 de uitgang van kornparator 121 van detektieschakeling 82 worden gekoppeld met 15 de ingang 14.55 van telschakeling 14.15, zodat op de poortelektrode 13.15 van transistor 12.15 een analoge uitgangsspanning verschijnt.

De positieve of negatieve spanningen op de poorteléktroden 13.16 en 13.15 verlagen of verhogen weer de emitterstromen van de transistor 2.16 en 2.15, zodat deze stromen nauwkeuriger gelijk worden aan 20 respektievelijk Io en 2 Io. De stand van de tellers 14.16 en 14.15 en daarmee de spanning op de poorteléktroden 13.16 en 13.15 blijft tot het overeenkomstige interval van de volgende cyclus onveranderd.

In de opeenvolgende cycli worden op deze wijze de emitterstromen van de transistoren 12.16 en 12.15 bijgeregeld totdat deze in hoge mate 25 gelijk zijn aan respektievelijk Io en 2 Io. In het tweede interval van de cyclus stuurt de stuurschakeling 17 de schakelaars 16.1 tot en roet 16.17 zodanig, dat de emitterstraonen van de transistoren 2.17, 2.16 en 2.15 zijn gekoppeld met de ingang 26 en de emitterstrcmen van de transistoren 2.14 en 2.13 zijn gekoppeld met respek-30 tievelijk uitgang 27 en 28 van de precisiestroomspiegelschakeling 25.

De som van de stromen van de transistoren 2.17, 2.16 en 2.15 is nauwkeurig gelijk aan 4 Io. Aan de uitgangen 27 en 28 verschijnen dan de nauwkeurig gespiegelde stromen 4 Io en 8 Io. Deze nauwkeurige stromen worden weer vergeleken met de onnauwkeurige emitterstromen 4 Io en 35 8 Io van de transistoren 2.14 en 2.13. Stroomsterkteverschillen worden door de detéktieschakelingen 81 en 82 weer omgezet in logische signalen, die aan de ingangen 14.54 en 14.53 van de telschakelingen 8300466 PHN 10.571 16 14.14 en 14.. 13 worden toegevoerd. De analoge uitgangsspanning van de D/A-omzetters 14.34 en 14.33 wordt toegevoerd aan de poortelektroden 13.14 en 13.13 van de transistoren 12.14 en 12.13. Op dezelfde wijze vormt in de volgende intervallen de som van de reeds bijgeregelde 5 stromen de ingangsstroom van de stroomspiegel 25. Nadat alle stromen zijn bij geregeld begint de gehele cyclus opnieuw.

Evenals bij de eerste uitvoeringsvorm behoeven ook bij de tweede uitvoeringsvorm niet alle stromen te worden bij geregeld.

Met de referentietransistor. kan ook een stroom worden opgewekt, die 10 gelijk is aan een stroom die groter is dan de stroom van het minst-signifikante bit. Alleen de stromen groter dan en gelijk aan deze referentiestroom worden dan bijgeregeld.

Een derde uitvoeringsvorm wordt toegelicht aan de hand van figuur 3, waarin gelijke onderdelen met dezelfde verwijzings-15 cijfers zijn aangeduid als in figuur 2. De D/A-cmzetter bevat weer een 16-tal transistoren 2.1 tot en met 2.16 met ongetrimde binair gewogen weerstanden 3.1 tot en met 3.16 en een referentietransistor 2.17 met weerstand 3.17. De gemeenschappelijke basis wordt aangestuurd door versterker 4 zó, dat de kollektorstroom van transistor 2.17 20 gelijk is aan Io. De emitterweerstanden 3.1 tot en met 3.17 zijn d.m.v. veldeffekttransistoren 12.1 tot en met 12.17 aan massa gelegd.

Aan de poortelektroden 13.1 tot en met 13.16 zijn weer correctiescha-kelingen met ingangen 14.41 tot en met 14.56 gekoppeld.

De door de digitale ingangscode bestuurde schakelaars 6.1 tot en met 25 6.16 schakelen de stromen weer óf naar aarde óf naar de ingang van versterker 7. De schakelaars 6.1 tot en met 6.17 kunnen door de stuur schakeling 17 echter ook worden gekoppeld met de ingang 26 en de uitgangen 27 en 28 van de precisiestroomspiegelschakeling 25, die bij deze uitvoeringsvorm dus niet aan de emitterleidingen maar aan 30 de kollektorleidingen van de transistoren 2.1 tot en met 2.17 worden gekoppeld. Tijdens het aangekoppeld zijn van de precisiestroombron-schakeling 25 wordt de werking van de D/A-omzetter 1 onderbroken.

De stroomspiegelschakeling 25 wordt bij deze uitvoeringsvorm gevormd door parallel-geschakelde PNP-transistoren 150 tot en met 153 in 35 plaats van NEN—transistoren zoals in figuur 2. De emitters zijn via gelijke weerstanden 155 tot en met 158 verbonden met een gemeenschappelijk aansluitpunt 160, dat het positieve voedingsaansluitpunt is.

8300466 V PHN 10.571 17

De gemeenschappelijke basis van de transistoren 150 tot en met 153 is gekoppeld met de ingang van de versterker 49 waarvan de uitgang is gekoppeld met de ingang 26 van de stroanspiegelschakeling 25.

De versterker 49 regelt de spanning op de gemeenschappelijke basis 5 zó, dat de strocm aan de uitgang 115 gelijk is aan de stroom aan de ingang 26. De permutatieschakeling 50 stuurt de stromen aan de ingangen 110 tot en met 113 weer cyclisch perrauterend naar de uitgangen 115 tot en met 118, zodat de stromen aan de ingang 26 en de uitgangen 27 en 28 zich nauwkeurig verhouden als 1 : 1 : 2. De rimpel wordt weer 10 door condensatoren 72, 73 en 74 weggefilterd. In het getoonde eerste interval van de cyclus van de stuurschakeling 18 is de strem aan de ingang 26 gelijk aan Io. De gespiegelde stromen aan de uitgangen 27 en 28 zijn dan nauwkeurig gelijk aan Io en 2 Io.

Het verschil tussen deze nauwkeurig gespiegelde stromen en de met de 15 uitgangen 27 en 28 gekoppelde onnauwkeurige kollektorstrcmen van de transistoren 2.16 en 2.15 wordt weer gedetekteerd door de detektie-schakelingen 81 en 82. De uitgangen hiervan zijn gekoppeld met de ingangen 14.56 en 14.55 van de correctieschakelingen, waarmee de stromen van de transistoren 2.16 en 2.15 worden bijgeregeld. In het 20 volgende interval van de cyclustijd van de stuurschakeling 18 zijn de kolléktorstromen van de transistoren 2.17, 2.16 en 2.15 tezamen gekoppeld met de ingang 26 en zijn de kolléktorstromen van de transistoren 2.14 en 2.13 gekoppeld met respektievelijk uitgang 27 en 28, waardoor de kolléktorstromen van de transistoren 2.14 en 2.13 25 nauwkeuriger gelijk worden genaakt aan 4 Io en 8 Io. Op dezelfde wijze vormt in de volgende intervallen de som van de reeds bij geregelde stromen de ingangsstroom voor de strocmspiegel 25. Nadat in een aantal cycli de stromen van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 zijn bijgeregeld kan de stroanspiegelschakeling 25 periodiek met de 30 D/A-cmzetter 1 worden gekoppeld on de kolléktorstromen weer opnieuw bij te regelen. De frequentie, waarmee dat geschiedt wordt onder meer bepaald door het verloop van de kolléktorstromen in de tijd.

Evenals bij de eerste en de tweede uitvoeringsvorm behoeven ook bij deze uitvoeringsvorm niet per sê alle stromen te worden bijgeregeld, 35 maar kan de referentiestroem ook groter zijn dan de stroom van het minst-signifikante bit.

Bij de derde uitvoeringsvorm kunnen de weerstanden 3.1 tot en met 8300466 , PHN 10.571 18 3.17 ook zonder tussenvoeging van de veldeffekttransistoren 12.1 tot en met 12.16 direct aan aarde gelegd warden. De correctie-D/A-omzetters 14.21 tot en met 14.36 dienen in dat geval van een stroomuitgang i.p.v. een spanningsuitgang te worden voorzien, welke uitgangen dan op de 5 emitters van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 moeten worden aangesloten. Door het toevoegen van een correctiestroom wordt de spanning over een weerstand 3.1 tot en met 3.16 verhoogd of verlaagd, hetgeen resulteert in een af- respectievelijk toename van de kollektorstroom van de betreffende transistor 2.1 tot en met 2.16.

10 Wordt deze derde uitvoeringsvorm uitgevoerd met houdcondensatoren zoals bij fig. 1 'i.p.v. correctie D/A-omzetters, dan kunnen de uitgangen van de correctieschakelingen 18.2 tot en met 18.16 zonder tussenvoeging van de veldeff ekttr ansistoren 12.1 tot en met 12.17 rechtstreeks aan de weerstanden 3.1 tot en met 3.16 gelegd worden.

15 Bij de getoonde uitvoeringsvormen is de precisiestroom spiegelschakeling 25 steeds voorzien van één ingang en twee uitgangen. Dit heeft het voordeel, dat per interval van de cyclus van de stuurschakeilng twee stromen worden bij geregeld en daardoor alle stromen in een betrekkelijk korte tijd kunnen worden bijgeregeld.

20 In plaats van twee uitgangen kan de precisiestroomspiegel ook één uitgang bezitten.

Bij de getoonde uitvoeringsvormen is bovendien het aantal uitgangen van de permutatieschakeling steeds gelijk aan het aantal ingangen van de permutatieschakeling. Bovendien is de onderlinge 25 grootte-verhouding van de stromen aan de uitgangen van de permutatieschakeling steeds nagenoeg gelijk aan één. Spiegel verhoudingen ongelijk aan één worden verkregen door stromen aan de uitgangen van de permu-tatieschakeling samen te voegen. Bij een precisiestroomspiegelschakeling volgens de uitvinding kan het aantal uitgangen van de permutatie-30 schakeling verschillen met het aantal ingangen, kan het aantal stromen dat in een periode van de cyclus tijd van de permutatieschakeling naar een uitgang stroomtongelijk aan één zijn en het het aantal stromen dat in een periode van de cyclustijd naar elke uitgang stroomt verschillend zijn. Voorts kunnen de transistoren van de stroomspiegel-35 schakeling instelbaar gemaakt worden.

Een vierde uitvoeringsvorm wordt toegelicht aan de hand van figuur 4 die schematisch drie 16-bits D/A-omzetters 210, 220 en 230 8300466

> A

PHN 10.571 19 toont, die bijvoorbeeld gelijk zijn aan de in figuur 2 getoonde D/A-omzetter. De stromen van de D/A-anzetters 210, 220 en 230 kunnen met behulp van een koppelnetwerk 240, dat wordt gestuurd door een stuurschakeling 250, worden bijgeregeld m.b.v. één precisiestroon-5 spiegelschakeling 260, die bijvoorbeeld wordt gevormd door een 1:1:2 stroomspiegelschakeling zoals in figuur 2 is getoond, met detektieschakelingen 270. De stroomspiegelschakeling 260 kan de D/A-omzetters 210, 220 en 230 met een lage frequentie bijregelen, daar het verloop van de stromen van de D/A-omzetters 210, 220, 230 in 10 een cyclustijd van de stuurschakeling 260 gering is.

De uitvinding is tot nu toe nader toegelicht met uitvoeringsvoorbeelden, die alle D/A-omzetters betreffen. De uitvinding is niet beperkt tot D/A-anzetters, maar kan worden toegepast bij elke schakeling waarin een aantal stranen met onderling nauwkeurige sterkteverhoudingen 15 benodigd zijn. Een uitvoeringsvoorbeeld voor het realiseren van een groot aantal gelijke stromen wordt toegelicht aan de hand van figuur 5, waarin gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid als in figuur 1. Het gedeelte 1 is op dezelfde wijze opgekauwd als in figuur 1 met dit verschil, dat de emitteroppervlakken 20 van de transistoren 2.1 tot en met 2.16 en de enitterweerstanden 3.1 tot en met 3.16 niet binair geschaald maar onderling nagenoeg gelijk zijn. Bovendien zijn de kollektorleidingen niet gekoppeld met de ingang van een sormserversterker maar zijn gekoppeld met niet nader aangegeven schakelingen van de geïntegreerde schakeling. De emitter-25 stromen van de transisoren 2.1 tot en met 2.16 kunnen d.m.v. het koppelnetwerk 15 worden gekoppeld met de ingang 26 en de in dit geval ene uitgang 27 van de stroomspiegelschakeling 15. De stuurschakeling 17 stuurt de schakelaars 16.1 tot en met 16.16 in de opeenvolgende intervallen zó, dat telkens één emitterstrocm wordt vergeleken 30 met de referenties troon van de transistor 2.1. De stroomspigelschakel ing 25 bevat twee transistoren 300 en 301 met enitterweerstanden 302 en 303. De gemeenschappelijke basis wordt weer aangestuurd door versterker 49 waarvan de ingang is verbonden met ingang 26. De stromen aan de ingangen 305 en 306 worden door de permutatieschakeling 50 cyc-35 lisch permuterend naar de uitgangen 307 en 308 geschakeld, zodat aan de ingang 26 en de uitgang 27 nauwkeurig gelijke stronen verschijnen.

Het verschil tussen een nauwkeurig gespiegelde stroom en de on- 8300466

J V

4 PHN 10.571 20 nauwkeurige emitterstroom van transistor 2.2 wordt gedetekteerd door detektieschakeling 81, met behulp waarvan de condensator 20.2 wordt geladen, waardoor de emitterstroom wordt bij geregeld. In de volgende intervallen wordt elk van de stromen van de trans is toren 2.3 tot en 5 met 2.16 vergeleken met de referentiestroom van transistor 2.1 en bijgeregeld.

Het zal duidelijk zijn, dat binnen het kader van de uitvinding een groot aantal variaties op de gegeven uitvoeringsvormen mogelijk is. Zo zal het duidelijk zijn dat bij de getoonde uitvoe-10 ringsvormen i.p.v. de getoonde P-kanaals junctieveldeffékttransistoren 12.1 tot en met 12.17 ook.P— MDS-transistoren en i.p.v. de getoonde NPN-transistoren 2.1 tot en met 2.16 ook N-kanaals junctiefets en N-MDS-transistoren gebruikt kunnen worden. Daarnaast kunnen natuurlijk ook de conplementaire PNP-transistoren, P-kanaals junctiefets en 15 P-MOS-trans is tor en voor de transis toren 2.1 tot en met 2.16 en N-kanaals junctiefets en N-MOS-tr ans is toren voor de transistoren 12.1 tot en met 12.17 worden toegepast. Hetzelfde geldt ook voor de overige transistoren in de schakeling. Zo 'is het bij de getoonde uitvoeringsvormen ook mogelijk de veldeffekttransistoren als stroombrontransis- · 20 toren te gebruiken en de bipolaire transistoren voor het regelen van de stromen van de stroombrontransistoren te gebruiken.

Ook voor de detektie- en correctieschakelingen zijn voor een deskundige een groot aantal variaties te bedenken.

25 30 35 8300466

Claims

1. Stroombronschakeling omvattende: - middelen voor het opwekken van een veelheid van s tranen welke ten minste paarsgewijs een stroomsterkteverhouding bezitten, die in hoof zaak gelijk is aan een gegegeven-stroomsterkteverhouding, 5. middelen voor het detekteren van afwijkingen in de stroomsterkte van stranen ten opzichte van stroomsterkte van die stromen bij de gegeven sterkteverhouding, en - middelen voor het corrigeren van die s tranen on de gedetékteerde afwijkingen te reduceren, met het kenmerk, dat de middelen voor het 10 detekteren van een afwijking in de stroomsterkte van stromen omvatten: - een precisiestroomspiegelschakeling met een ingang en ten minste één uitgang, waaraan een stroom verschijnt, die een zeer nauwkeurige sterkteverhouding bezit met een stroom aan de ingang, - een koppelnetwerk cm althans een deel van de stromen van de 15 stroombronschakeling ten minste paarsgewijs cyclisch te koppelen met de ingang en de ten minste één uitgang van de precisiestrocmspiegel-schakeling, en - een detektieschakeling aan elke uitgang van de precis iestroomspiegel-schakeling om het verschil in stroomsterkte te detekteren van de met 20 die uitgang gekoppelde stroon van de stroombronschakeling en de aan die uitgang verschijnende stroom van de stroomspiegelschakeling.

2. Stroombronschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de precisiestrocmspiegelschakeling bevat: - een stroomverdeelschakeling voorzien van een aantal transistoren 25 met parallel geschakelde hoofdstroombanen en met een gemeenschappelijke stuureléktrode, die gestuurd vrordt door een versterker, waarvan de ingang is gekoppeld met de ingang van de stroomspiegelschakeling, en - een permutatieschakeling om de stromen van de stroomverdeelschakeling 30 volgens een cyclisch permuterend patroon waarde ingang en de ten minste één uitgang van de stroomspiegelschakeling te schakelen.

3. Stroombronschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het dat elke detektieschakeling wordt gevormd door een eerste stroom-spanningsorazetter.

4. Stroombronschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste strocm-spanningsomzetter is voorzien van een versterker met een eerste ingang die is gekoppeld met een uitgang van de 8300466 " PHN 10.571 22 <* * a stroomspiegelschakeling, een tweede ingang die een referentiespanning voert en een uitgang die door een condensator is teruggekoppeld met de eerste ingang van de versterker.

5. Stroombronschakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, 5 dat de uitgang van de versterker is gekoppeld met een eerste ingang van een komparator, waarvan een tweede ingang een referentiespanning voert.

6. Stroombronschakeling volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de middelen voor het corrigeren van stromen voor elke 10 te corrigeren stroom een tweede stroom-spanningsomzetter bevatten, welke is voorzien van een versterker met een uitgang, die door middel van een condensator met een eerste ingang van de versterker is terug-gékoppeld en welke eerste ingang door middel van een schakelcondensator met de uitgang van de eerste stroom-spanningsomzetter kan worden ge-15 koppeld.

7. Stroombronschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de middelen voor het corrigeren van stromen voor elke te corrigeren stroom een telschakelling bevatten die door middel van een schakelaar gekoppeld kan worden met de uitgang van de stroom-spanningsomzetter 20 en die afhankelijk van het logische signaal aan de uitgang van de komparator een aantal logische signalen genereert, welke door middel van een digitaal-analoog omzetter worden omgezet in een analoog uitgangssignaal met behulp waarvan de betreffende stroom wordt bij-geregeld.

8. Stroombronschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen worden gevormd door ten minste één aantal stromen, waarvan de stroomsterkten volgens een binair gewogen reeks verlopen.

9. Stroombronschakeling volgens één der voorgaande conclusies 30. tot en met 7, met het kenmerk, dat de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen worden gevormd door een aantal strcmen met onderling nagenoeg gelijke stroomsterkten.

10. Stroombronschakeling volgens conclusie 8 of 9, waarbij de middelen voor het opwekken van een veelheid van stromen zijn 35 voorzien van een aantal parallelle takken, die elk de tussen een eerste en een tweede hoofdklem gelegen hoofdstroombaan van een eerste transistor bevatten, waarbij in elke tak een weerstand is opgenomen, 8300436 » PHN 10.571 23 & die is gekoppeld net een eerste hoofdklem van de betreffende eerste transistor, met het kenmerk, dat de ten minste één uitgang en de ingang van de precisiestroomspiegelschakeling d.m.v. het koppelnet-werk worden gekoppeld met de tweede hoofdklem van de eerste transis-5 toren.

11. Stroombronschakeling volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat in ten minste een deel van de takken aan de van de eerste trans is-toren afgekeerde zijde van de weerstanden de tussen een eerste en een tweede hoofdklett gelegen hoofdstroombaan van een veldeffekttransistor 10 is opgencmen en dat de ten minste één uitgang en de ingang van de precisiestroomspiegelschakeling d.m.v. het koppelnetwerk worden gekoppeld met de tweede hoofdklem van de veldeffekttrans istoren.

12. Stroombronschakeling volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de uitgangen van de correctiemiddelen zijn gekoppeld met de 15 poortelektroden van de veldef fekttransistoren. 20 25 30 35 8300466