FR2577366A1 - Reseau resistance - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un réseau résistif maillé destiné à un convertisseur analogique-numérique. Le réseau résistif comporte une première chaîne résistive 22 grossière d'impédance relativement basse subdivisée en segments grossiers R1, ... Le réseau résistif comporte également une chaîne résistive précise d'impédance relativement élevée comprenant un élément pour chaque segment grossier. Chaque élément précis de la chaîne est subdivisé en sous-segments précis. Des comparateurs grossiers et précis sont connectés relativement aux prises multiples des deux chaînes résistives. L'invention s'applique particulièrement à des convertisseurs réalisés en circuits intégrés. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention se rapporte aux convertisseurs analogiques-

numériques, et concerne plus particulièrement un dispositif destiné à produire une large plage de gradins de tension de référence convenant particulièrement à des convertisseurs analogiques-numériques.

Au cours de la description qui va suivre, il

y aura lieu de se référer aux dessins annexés sur lesquels des références semblables désignent des composants identiques et sur lesquels: La figure 1 est une représentation schématique partielle d'un convertisseur analogique-numérique d'une technique antérieure, La figure 2 est une représentation schématique partielle d'un convertisseur analogiquenumérique selon l'invention, La figure 3 est un schéma détaillé d'un segment de résistance grossière connecté en parallèle avec un élément résistif précis selon l'invention, La figure 4 est une vue de dessus d'une région de diffusion allongée utilisée pour former un élément résistif "précis" selon l'invention, La figure 5 est un schéma détaillé d'un élément résistif "précis" intégré selon l'invention, La figure 6 est un schéma d'un circuit

comparateur qui convient pour la mise en oeuvre de l'inven-

tion, La figure 7 est un schéma d'une section d'un réseau de résistances destiné à produire des valeurs

fractionnelles des tensions à détecter.

Dans un convertisseur analogique-numérique "éclair" à 8 bits de la technique antérieure, représenté sur la figure 1, une large plage de gradins de tension de référence est obtenue en connectant un réseau à résistances à prises aux bornes d'une tension de référence et en établissant des contacts (prises) à des incréments ohmiques connus le long du réseau résistif. Le nombre des incréments ou des gradins, et par conséquent le nombre des prises le long du réseau résistif est fonction du nombre des bits de résolution nécessaires. En général pour un système à "n" bits, 2n gradins de sous-référence sont produits. Ainsi, dans un système convertisseur analogiquenumérique "8 bits", c'est-à-dire o "n" est

égal à 8, la tension de référence du système est subdi-

visée en 256 gradins de tension égaux par des prises connectées à des incréments ohmiques égaux le long d'un réseau résistif connecté entre VREF+ et VREF-. Chaque prise est reliée par une porte de transmission correspondante qui est ouverte sélectivement par une

horloge de référence (CLREF à un comparateur correspondant.

Ainsi, le circuit de la figure 1 nécessite 256 comparateurs. Ce grand nombre de comparateurs occupent

beaucoup d'espace et dissipe une puissance considérable.

Dans des circuits selon l'invention, le nombre des

comparateurs est nettement réduit.

La fabrication du réseau résistif *antérieur

avec un grand nombre de prises soulève plusieurs problèmes.

Un premier problème est que, pour un fonctionnement correct, l'impédance totale du réseau résistif doit être relativement réduite, pour éviter des variations notables des tensions de référence à différentes prises quand les prises sont couplées, par leurs portes de transmission associées, aux entrées des comparateurs associés. Si le réseau résistif est formé sur un circuit intégré, la nécessité de réaliser le réseau résistif avec une faible impédance entraîne que ce réseau

résistif est très encombrant et occupe une partie substan-

tielle de la surface d'une pastille.

Un second problème est que le grand nombre (par exemple 256) de subdivision d'une impédance 3. relativement réduite impose que chaque subdivision présente une impédante proportionnellement plus petite. Si ces petits incréments ohmiques sont dans la plage de quelques ohms ou moins, leur valeur ne peut être contrôlée avec précision. Un autre problème est que le couplage des prises du réseau résistif avec l'entrée capacitive des comparateurs entraïne une charge notable et un décalage des tensions de référence qui n'est pas uniforme le long du réseau. L'effet de charge varie suivant la longueur du réseau résistif, généralement plus prononcé aux

extrémités du réseau et moins prononcé en son centre.

Par exemple, si la tension d'entrée (VIN) doit être échan-

tillonnée, les entrées des 256 comparateurs sont chargées à la valeur de VIN. Si les prises de tension de référence sont ensuite couplées avec les entrées des comparateurs, les 256 entrées capacitives des comparateurs se déchargent dans le réseau résistif ou prélèvent une charge de ce réseau. La plus grande disparité apparaît bien entendu

lorsque VIN se trouve à l'extrémité de sa plage, c'est-

à-dire à zéro volt ou au voisinage ou à 5 volts ou au voisinage et la perturbation du réseau résistif est plus prononcé à l'extrémité supérieure du réseau pour VIN voisin de zéro et à l'extrémité inférieure du réseau

résistif pour VIN voisine de VREF+.

Les problèmes mentionnés ci-dessus sont agravés quand le circuit fonctionne à des vitesses relativement élevées. A cet égard, un condensateur à l'entrée de chaque comparateur doit être chargé rapidement à son gradin de tension de référence associé (par exemple en moins de 25 nanosecondes). Pour charger ou décharger rapidement les capacités, l'impédance du réseau résistif doit être

maintenu faible.

Les difficultés mentionnées ci-dessus sont nettement réduites ou éliminées grâce à des circuits

selon l'invention.

Dans un convertisseur analogique-numérique à nbits selon l'invention, le réseau résistif à prises est constitué par un réseau résistif grossier d'impédance relativement basse connecté à une première et une seconde bornes d'une source de tension de référence. Le réseau grossier est divisé en 2x segments grossiers pour produire des incréments ohmiques égaux. Par conséquent, 2X gradins grossiers égaux de la tension de référence apparaissent aux bornes des segments grossiers respectifs. Le réseau résistif à prise comporte également un réseau d'impédance relativement élevée constitué par 2x éléments précis résistifs. Chaque élément de réseau résistif est connecté en parallèle avec un segment grossier respectif et il

est subdivisé en 2(n-x) sous-segments précis. Les sous-

segments de chaque élément de réseau précis subdivise chacun des 2x gradins grossiers de tension en 2 (n-x) gradins de tension précis. Dans le convertisseur analogiquenumérique, la valeur d'une tension d'entrée peut être déterminée en détectant d'abord celui des segments du réseau grossier qui encadre la tension d'entrée et en comparant ensuite la tension d'entrée avec les gradins de tension de référence précis dans l'élément résistif précis connecté en parallèle avec ce segment

particulier de réseau grossier.

La figure 2 illustre une configuration d'un convertisseur analogiquenumérique "éclair" à 8 bits selon l'invention. Le terme "éclair" indique normalement

le fait que la conversion ou la comparaison analogique-

numérique est effectuée en une phase pendant un cycle d'horloge. Cependant, comme cela sera expliqué en détail ci-après, le circuit de la figure 2 peut être appelé un convertisseur "éclair" à deux phases, une phase étant utilisée pour déterminer la valeur "grossière" d'une tension d'entrée (VIN) pour ses quatre bits de plus grand poids et la seconde phase étant utilisée pour déterminer la valeur "précise" de VIN à ces quatre bits de moindre poids. Le convertisseur a été divisé en deux sections à 4 bits dont les sorties sont ensuite combinées pour produire les 8 bits d'information voulus. Une section à 4 bits est appelée section "grossière" et l'autre section à 4 bits est appelée section "précise". La section "grossière" comporte un dispositif pour subdiviser la tension de référence en 24 segments de référence "grossiers" et pour détecter le segment grossier qui encadre la tension d'entrée inconnue à échantillonner (ou à mesurer). La section "précise" comporte un dispositif pour subdiviser chacun des 24 segments grossiers en 24 sous- segments précis et pour détecter le sous-segment précis qui encadre la tension d'entrée inconnue à échantillonner. La section grossière comporte une chaîne de résistance grossière 22 avec 24 prises grossières (TCi! situées à des incréments égaux le long de la chaîne, 24 portes de transmission (TGCi) pour coupler les 24 prises à 24 comparateurs "grossiers" et un codeur 28 de réseau logique grossier. La section "précise" comporte une chaîne 24 de résistances précise constituée de 24 segments, chaque segment étant sub-divisé en 24 sous-segments avec (24-1) prises précises formées entre les 24 sous-segments précis. Le segment précis comporte également (24-1) portes de transmission par segment pour coupler les (24-1) prises d'un segment aux (24-1) comparateurs précis correspondants et un codeur

de réseau logique "précis".

L'élément résistif précis 22 peut être constitué en connectant des éléments résistifs discrets de valeurs

égales, connectés en série entre VREF+ ou plus et VREF-

les prises étant formées ou connectées aux jonctions entre les résistances. Egalement, une prise (par exemple TC16) peut être connectée à l'extrémité de la résistance (par exemple R16) connectée à VREF+. En variante, le réseau résistif grossier 22 peut être constitué par un seul élément résistif connecté entre la tension de référence négative VREF- et la tension de -référence positive VREF+. Des prises sont formées ou connectées à des incréments ohmiques égaux le long de l'élément résistif grossier 22 pour produire des incréments de tension égaux le long des segments grossiers situés entre chaque prise grossière. Par conséquent, la tension qui augmente de façon monotone le long de la résistance grossière passe de la prise la plus proche de VREF- à

la prise la plus proche VREF+.

Le réseau résistif grossier 22 a une impédance relativement basse. A titre d'exemple, dans le mode de réalisation de la figure 2, l'impédance totale du réseau 22 entre VREF+ et VREF- est environ 500 ohms. Le réseau 22 est divisé en 16 (c'est-à-dire 24) segments grossiers d'incréments ohmiques égaux (par exemple environ 30 ohms chacun) pour produire 16 gradins égaux de tension de référence qui peuvent être représentés par 4 bits. Dans

la description qui va suivre, il sera supposé pour

faciliter l'illustration que VREF- est la masse et que VREF+ est 6,4 volts. Ainsi, la chute de tension ( VC) aux bornes de chaque segment grossier est 400 millivolts, la tension à une prise suivante le long de la chaîne étant de 400 millivolts supérieurs à la tension d'une

prise précédente.

Seize comparateurs "grossiers" (CCi), un comparateur pour chaque prise grossière le long du réseau résistif 22 dont un seizième pour la prise à laquelle est appliquée la tension VREF+. Le seizième comparateur détecte une condition de dépassement, c'est-à-dire quand VIN est supérieur à VREF+ . Dans des applications o il n'est pas nécessaire de détecter le dépassement, le

seizième comparateur peut être éliminé.

A chaque prise grossière (TCi) sur le réseau résistif 22 correspond une porte de transmission grossière (TGCi) pour relier sélectivement la prise grossière (TCi) à l'entrée de référence du comparateur grossier (CCi) correspondant. Les comparateurs grossiers et les comparateurs précis peuvent être du même type que celui représenté sur la figure 6. Mais d'autres comparateurs

appropriés peuvent aussi convenir.

Les sorties (OCCi) des comparateurs grossiers sont appliquées à un codeurdécodeur 28 de réseau logique grossier qui produit: (1) une indication grossière de la valeur VIN; (2) des signaux de commande indiquant le segment grossier qui encadre la tension d'entrée à échantillonner. Le codeur/décodeur de réseau logique 28 peut être du type utilisé dans les circuits intégrés CA3300 et CA3308 fabriqués par RCA Corp. et décrits dans une feuille d'information publiée par RCA Corp. En variante, le codeur/décodeur 28 peut être l'un quelconque d'un certain nombre de codeur/décodeur connu - pouvant

remplir les fonctions 1 et 2 mentionnées ci-dessus.

Le réseau résistif précis 24 comporte une résistance d'impédance relativement élevée connectée en parallèle avec la résistance grossière 22 d'impédance relativement basse entre VREF- et VREF+. Le réseau résistif 24 est divisé en 16 (c'està-dire 24) éléments résistifs précis (ou segments précis) chaque élément résistif précis étant connecté en parallèle avec un segment grossier correspondant comme le montre la figure 3. Chaque élément résistif précis est en outre subdivisé en 24 (ou 16) en sous-segments pour produire 24 (ou 16) gradins de tension de référence précis entre chaque paire de prises "grossières" (TCi et TCi+l). Une prise précise (Tfi) est connectée ou formée aux jonctions de chaque paire de sous-segments précis de chaque élément résistif, ce dont il résulte 15 prises précises (Tfl à Tf15) auxquelles sont produits 15 niveaux de tension de référence très différents (Vfl à Vfl5) entre les prises grossières de chaque paire. Ainsi, et comme le montre la figure 3, pour chaque segment grossier existe un ensemble de 15 prises de référence précises (Tfi) dans l'ordre croissant de Tf 1 à Tf 15 en montant dans le réseau résistif du point i au point i+l immédiatement supérieur. Comme dans le cas de la résistance grossière, chaque élément résistif précis peut être une seule chaîne de résistances connectée entre deux prises grossières, les prises précises étant connectées ou formées à des incréments ohmiques égaux le long de la chaîne. En variante, l'élément résistif précis peut être constitué par des résistances "discrètes"

égales, connectées en série.

La valeur ohmique totale de l'élément résistif précis entre deux prises grossières est par exemple 100 fois la valeur ohmique de la résistance grossière (Rc) connectée entre ces deux prises. A titre d'exemple, si la valeur grossière est environ 30 ohms, la valeur ohmique de l'élément résistif précis est 3200 ohms et l'impédance entre deux prises précises est environ 200 ohms. Ainsi, le niveau de tension à chaque prise précise est déterminé

principalement par la résistance grossière.

Un avantage significatif du circuit selon l'invention est que le réseau résistif précis 24 peut être formé avec des sections d'impédance relativement élevées. Le réseau résistif précis peut ainsi être formé sur un circuit intégré en occupant que relativement peu d'espace et en dissipant considérablement moins de

puissance qu'un circuit antérieur.

La figure 4 montre la disposition d'une partie d'un élément résistif précis. Dans le circuit selon l'invention, chaque élément résistif précis est formé par une diffusion N allongée et une diffusion P allongée qui sont essentiellement connectées en parallèle et qui produisent les chutes ohmiques nécessaires avec une densité d'équipement extrêmement élevée. Des transistors P et N sont formés le long des diffusions allongées pour diviser la diffusion en des incréments ohmiques égaux. La disposition fait apparaître des languettes qui s'étendent à partir des diffusions. Ces languettes constituent les prises le long des diffusions et ces languettes/prises fonctionnent également comme les régions source/drain des transistors des portes de transmission précise couplant leurs prises respectives avec l'entrée de référence du

comparateur précis correspondant.

L'utilisation des diffusions N et P connectées en parallèle apporte des avantages notables. La tension d'entrée VIN couvre une plage dynamique supposée, à titre d'exemple, comprise entre 0 et 6,4 V. Si une seule porte de transmission MOS est utilisée pour connecter une prise à un comparateur, le transistor de la porte de transmission dans certains cas serait conducteur dans le mode suiveur de source, produisant un décalage. Egalement, étant donné que les grilles sont commandées par des signaux d'horloge en opposition de phase, l'injection de charge de commutation est à peu près neutralisée, ce dont il résulte

une stabilisation plus rapide.

Par conséquent, si une seule diffusion N ou une seule diffusion P était utilisée pour former l'élément

résistif, une porte de transmission complète, (c'est-

à-dire complémentaire) devrait être utilisée pour coupler toutes les tensions des prises précises avec les comparateurs. Cela ajouterait une autre connexion métallique entre la porte de transmission et la diffusion

N ou P. Les connexions seraient ainsi très difficiles.

Grâce à la mise en parallèle de diffusions égales N et P, les régions source/drain des transistors de portes de transmission sont au même potentiel à chaque prise respective. Il en résulte que les connexions sont réduites au minimum et que toute la plage dynamique de la tension de référence et de la tension d'entrée peut être

entièrement utilisée.

Les diffusions allongées N et P formant l'élément résistif précis forment également les régions source/drain des transistors des portes de transmission utilisées pour coupler les "points de prises" sur l'élément résistif

précis vers les comparateurs précis correspondants.

La figure 5 représente schématiquement le circuit correspondant à la disposition de la figure 4. Il faut noter que si fsci passe au niveau bas et fsci passe au niveau haut, chaque sous-segment (par exemple RpN1) de la diffusion N et son sous-segment correspondant de la diffusion P (par exemple RFpl) sont connectés en parallèle par les transistors de portes de transmission respectifs (TGfNl et TGfPl) avec l'entrée du comparateur précis

correspondant (par exemple Fcl). Une analyse de la dispo-

sition et du schéma résultant indique de façon évidente qu'une disposition très compacte, faiblement parasite

et efficace a été produite.

Seize groupes (TGfi) de portes de transmission précises sont prévus, constitués chacun de 15 portes de transmission. Chaque groupe de portes de transmission précises est autorisé par un signal de commande (fsci) produit par le circuit logique grossier 28. Pendant le fonctionnement du convertisseur analogique-numérique, un seul groupe de portes de transmission précises est autorisé à un instant donné. Quand le groupe de portes de transmission précises est autorisé, les 15 prises précises associées à ce groupe sont couplées avec les

entrées des comparateurs précis correspondants.

Les figures 2 et 3 ont pour but de montrer que, lorsqu'un segment "grossier" encadre une tension d'entrée, les 15 prises précises (Tfi) que contient ce segment grossier sont reliées dans leur ordre par 15 il portes de transmission TGfj (1-15) à l'entrée de référence

des comparateurs de même position.

Quinze comparateurs (FC1 à FC15) sont prévus, pouvant être du type représenté sur la figure 6 ou l'un quelconque d'un certain nombre de circuits comparateurs connus dont les sorties peuvent être reliées à un

dispositif d'emmagasinage pour la mémorisation et l'emmaga-

sinage. Les comparateurs précis ont deux entrées. Une

entrée reçoit VIN, à savoir le signal d'entrée à échantil-

lonner. L'autre entrée reçoit une entrée de tension de référence précise "sélectionnée". Comme le montre la figure 6, l'entrée de référence d'un comparateur (i) est l'une quelconque de 16 tensions précises Vfi. Par exemple, la tension précise (Vfl) de la première prise précise (Tfl) de chacun des 16 segments grossiers est

multiplexée par la porte de transmission précise correspon-

dante TGfj, 1 avec le premier comparateur précis FCl.

De même, la tension précise (Vfl5) de la 15ème prise précise (Tfl5) de chacun des 16 segments grossiers est

appliquée par la porte de transmission précise correspon-

dante TGfj, 15 à FC15.

Les entrées de signaux et de références sont appliquées par les portes de transmission respectives (TGR ou TGS) à un condensateur d'entrée Cl auquel les niveaux sont comparés. Leur différence si elle existe est amplifiée par des inverseurs Il et I2 qui forment deux étages d'amplification. La sortie amplifiée de I2 est appliquée à un registre qui mémorise le signal pour un traitement ultérieur par un codeur/décodeur du circuit

logique 30.

Les sorties (Ofci) des comparateurs sont appliquées à un circuit 30 de codeur/décodeur de réseau logique précis (figure 2). Le circuit 30 délivre une sortie qui indique la valeur d'une tension d'entrée à échantillonner, dans ces quatre bits les plus significatifs.

Le fonctionnement du convertisseur analogique-

numérique selon l'invention sera mieux expliqué en se référant aux figures 2 et 3. Comme précédemment, il est supposé que: a) VREF+ est 6,4 volts; b) VREF- est à la masse; et c) la tension aux bornes de chaque segment grossier est 400 millivolts et augmente par des incréments de 400 millivolts le long du réseau grossier 22, et d) la tension aux bornes de chaque sous-segment précis est 25 millivolts et augmente par des incréments de 25

millivolts le long du réseau précis.

Une tension d'entrée (VIN) à échantillonner

est appliquée par les portes de transmission d'échantil-

lonnage TGS qui sont ouvertes momentanément aux entrées

des 16 comparateurs grossiers et 15 comparateurs précis.

Cela est contraire à un circuit antérieur dans lequel 256 comparateurs doivent être chargés ou déchargés. Quand

le signal d'entrée a été "introduit", les portes de trans-

mission d'échantillonnage sont fermées. Mais, -la valeur

de VIN reste emmagasinée aux entrées des comparateurs.

Après l'échantillonnage de VIN, un signal de commande de référence CLREF est appliqué pour ouvrir toutes les

portes de transmissions grossières (TGCi) simultanément.

Les tensions de référence présentes à chaque prise grossière (TCI) sont alors appliquées par les portes de transmission grossières correspondantes (TGCi) aux entrées de référence du comparateur grossier correspondant

(CCi).

Les sorties (OCi) de chaque comparateur grossier produisent alors un signal indiquant si la tension de référence grossière (VCi) appliquée au comparateur est supérieure ou inférieure à la valeur de VIN précédemment

appliquée à l'entrée du comparateur.

Dans le but de faciliter la description, il

sera supposé que si VIN est supérieur à la référence locale VCi, la sortie OCi du comparateur passe au niveau "bas" ou "0" tandis que si VIN est inférieur à VCi, la sortie OCi passe au niveau haut ou à "1". I1 sera supposé à titre d'exemple qu'une tension VIN d'une valeur de 612,5 millivolts est appliquée aux comparateurs. Ensuite, quand les tensions de référence locale (VCi) sont appliquées, OC1 passe au niveau bas, tandis que les sorties des autres comparateurs grossiers passent au niveau haut. Toutes les sorties des comparateurs grossiers sont appliquées au codeur/décodeur du circuit logique qui produit un signal d'autorisation sur la ligne de signaux fsc2 et maintient un signal d'inhibition sur toutes les autres lignes fsci. Autrement dit, le circuit 28 est réalisé pour produire un signal d'autorisation sur fsc2 et un signal d'inhibition sur les autres lignes fsci quand OC1 est au niveau bas et OC2 (et les autres OCi) au niveau haut. L'autorisation de fsc2 indique que VIN se situe dans une plage entre VC1 et VC2 et que les sections précises aux bornes du secteur grossier R2 doivent être sélectionnées. Le décodeur 28 code également les informations reçues des comparateurs grossiers et produit les 4 bits de plus grand poids (MSB) des informations concernant VIN. Si l'on suppose que la plage de tensions entre 0 volt et VC1 (ou TC1) est affectée à une valeur binaire 0000, la sortie se trouvant entre VC1 et VC2 est lue comme 0001, (c'est-à-dire supérieure eà 0,4 volt

et inférieure à 0,8 volt).

La seconde phase de détermination de la valeur de VIN est la suivante. Le signal d'autorisation fsc2 ouvre les 15 portes de transmission précise TGf2 (1-15) appliquant toutes les tensions de référence précises (Vfi) produites aux bornes du segment grossier R2 aux

comparateurs précis correspondants FC1 à FC15.

Il sera supposé conmme précédemment que la sortie (Ofi) d'un comparateur précis passe au niveau bas quand VIN est supérieur à la tension de référence locale (Vfi) appliquée à l'entrée du comparateur et que Ofi passe au niveau haut si VIN est inférieur à Vfi. Pour une valeur supposée de 612,5 millivolts, les comparateurs précis FC1 à FC8 détectent une tension VIN qui est supérieure à la tension locale Vfi. Par conséquent, les sorties Ofl à Of8 des comparateurs FC1

à FC8 passent au niveau bas.

Les sorties Of9 à Of 15 des comparateurs FC9 à FC15 sont au niveau haut indiquant que VIN est inférieur à V9 à V15. Les sorties des comparateurs précises sont appliquées au codeur 30 de circuit logique précis. Le codeur 30 est réalisé pour réagir à Ofl à Of8 au niveau bas et à 0f9 à Ofl5 au niveau haut en produisant un code à 4 bits qui représente la valeur de VIN dans ces 4 bits

de moindre poids (LSB).

Les 4 valeurs de LSB produites sont 1000. Ainsi, la combinaison des bits de plus grand poids produits pendant la première phase avec les bits de moindre poids produits pendant la seconde phase donnent une lecture binaie pour VIN de 612,5 millivolts de:

MSB LSB

0001 1000

Selon la description faite ci-dessus, les réseaux

résistifs grossier et précis ont été divisés en incréments égaux. Il faut noter qu'un autre avantage d'utiliser un réseau résistif grossier et un réseau résistif précis est que cela permet de produire des tensions de référence

autres que celles décrites ci-dessus, assez facilement.

Par exemple, comme le montre la figure 7, la première prise Tfl le long du réseau précis peut être réglée à un point donnant une tension Vl égale à la moitié (1/2) de la valeur de chaque incrément précis (< Vf). Les prises suivantes le long du réseau précis peuvent être situées à des incréments précis entiers les uns des autres. Mais les tensions à une prise (Tfi) peuvent s'exprimer sous la forme: (i. AV - 1/2 bVf)

o i est le nombre des prises le long du réseau grossier.

Cette caractéristique permet qu'un point de comparateur soit réglé à la moitié du bit de moindre poids, ce qui

est souhaitable dans cette technique.

La tension aux bornes d'un segment grossier particulier peut aussi être contrôlée ou modifiée facilement. Par exemple, selon la figure 7, une résistance Rx connectée en parallèle avec Rc et ayant une valeur ohmique de 16 fois Rc peut être utilisée pour régler la tension au point TC1 pour qu'elle soit un seizième inférieure à la valeur de TCl quand Rx est éliminé du circuit. Cette possibilité peut être utilisée conjointement avec le réglage de la première prise précise à 1/2 LSB pour donner des comparaisons de tension de référence en des points qui sont à la moitié des niveaux des bits

de moindre poids.

Au cours de la description faite ci-dessus,

l'invention a été illustrée dans son application à un convertisseur à 8 bits. Il est bien évident que l'invention peut aussi s'appliquer à des convertisseurs ayant une résolution binaire supérieure ou inférieure. A titre

général, les "n" bits sont divisés en deux sections.

Dans la description ci-dessus, les "n" bits ont été divisés. en deux sections, chaque section produisant un même nombre de bits. Mais

il n'est pas nécessaire que la division

soit égale, bien que cela soit normalement plus avantageux.

Ainsi, une section peut comporter X bits et l'autre section n-x bits. Une section, en supposant une section grossière, nécessite alors 2x segments grossiers et l'autre section, par exemple une section précise, nécessite 2(n-x) sous-segments grossiers. En outre, une section (par exemple grossière) a généralement jusqu'à 2X tandis que l'autre section (par exemple précise) comporte

2(n-x) -1 prises.

La division du réseau résistif en deux sections

apporte les avantages notables ci-après.

1) L'impédance totale est comparable à celle de la technique antérieure mais le seizième du nombre

de comparateurs doit être chargé ou déchargé.

2) La vitesse du comparateur est plus élevée car il y a une moindre capacité sur l'échelle maillée des bits de moindre poids décodée et le circuit de commutation ne passe que par une seule porte de transmission. Bien que l'impédance totale du réseau résistif grossier soit comparable à l'impédance totale du réseau de la technique antérieure, le nombre des contacts

métalliques le long de la résistance grossière est moindre.

En ce qui concerne le réseau précis ou de haute impédance, la résistance entre des prises est nettement plus élevée que dans la technique antérieure, ce qui réduit au minimum les variables de résistances de contact. La résistance

totale est donc distribuée de façon plus favorable.

Le nombre des comparateurs est réduit de 256 à 31 et par conséquent, la charge injectée dans le réseau

résistif est réduite dans un facteur de 8.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Réseau résistif à prises destiné à un convertisseur analogiquenumérique à "n" bits, o "n" est un nombre entier (8) supérieur à 2, et connecté entre une première et une seconde bornes (VREF+, VREF-) pour produire aux prises (TC1...) l'un quelconque de 2n incréments d'un potentiel de référence appliqué auxdites bornes, réseau caractérisé en ce qu'il comporte un réseau résistif grossier (22) d'impédance relativement basse connecté entre ladite première et ladite seconde bornes, ledit réseau grossier étant divisé en 2x segments grossiers pour produire 2x incréments ohmiques égaux (Rl...) x étant un nombre entier (4) inférieur à n, et un réseau précis (24) d'impédance relativement élevée comprenant 2x éléments résistifs, chacun desdits éléments de réseau précis étant connecté en parallèle avec un segment grossier respectif et étant subdivisé en 2(n-x) sous-segments précis.

2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits éléments précis a une impédance nettement plus élevée que l'impédance de l'un respectif

desdits segments grossiers qui lui est connecté.

3. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 2x prises grossières (TCl-TC16) sont formées le long du réseau grossier, 2X-1 desdites prises grossières (TC1-TC15) étant formées à des jonctions respectives entre des segments de réseau grossier voisins et l'autre prise grossière (TC16) étant formée à une extrémité (VREF+)

dudit réseau grossier.

4. Réseau selon la revendication 3, caractérisé en ce que 2(n-x)-i prises précises sont formées le long

de chacun desdits éléments résistifs précis.

5. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier soussegment précis a une valeur ohmique différente de celle des autres soussegments

précis.

6. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun desdits éléments résistifs.précis comprend une première et une seconde régions diffusées ("région active P+" et "région active N+"), chaque région diffusée étant subdivisée (Tfl (i),...) en lesdits 2(n-x) sous- segments précis, et une extrémité (Tfl (i)) de chaque sous-segment précis dans chaque région diffusée étant connectée à l'une respective (FCl) d'un groupe de bornes (FCl-15) qui sont communes à tous lesdits éléments résistifs précis par le - circuit de conduction d'un transistor formé pour comporter une grille multiple connectée à une ligne de commande (Fsci), chaque transistor connecté à la première région ayant un type de conductivité opposé au type de conductivité d'un transistor connecté à ladite seconde région de manière que deux transistors complémentaires connectés à chaque borne dudit groupe

forment une porte de transmission (TGfl, 1).

7. Convertisseur analogique-numérique comportant

un réseau résistif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, produisant 2n bits de résolution et comportant en outre une borne d'entrée de signaux destinée à recevoir une tension d'entrée dont l'amplitude doit être déterminée et un comparateur qui compare une tension à ladite borne d'entrée avec des tensions produites par ledit réseau résistif à prises, caractérisé en ce que ledit comparateur comporte un premier comparateur grossier (1-16, 28) destiné à comparer ladite tension d'entrée avec lesdits segments de tension grossiers pour déterminer la plage de valeurs grossières de la tension d'entrée et pour produire un signal de commande (fsci...) indiquant le segment grossier qui encadre la tension d'entrée et un second comparateur précis (TGfl-15) réagissant audit signal de commande comparant la tension à ladite borne d'entrée avec seulement les 2(n-x) sous-segments de tension précise produite par l'un desdits éléments de réseau précis connectés en parallèle avec le segment grossier dont il a été déterminé qu'il produit des tensions encadrant ladite

tension d'entrée.

8. Convertisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit premier comparateur ne comporte pas plus de 2x comparateurs grossiers (116) et portes de transmission (GCl-16) pour coupler chacun désdits comparateurs à l'un respectifs des 2X segments le long dudit réseau résistif grossier et ledit second comparateur

ne comportant pas plus de 2(n-x)-i comparateurs (FCl-

FC15) de manière que le nombre total des comparateurs pour produire 2n bits d'informations ne dépasse pas 2x

+ 2(n-x)-l comparateurs.