Цифро-аналоговые преобразователи

Назначение ЦАП – преоб­разование двоичного цифрового сигнала в эквивалентное аналого­вое напряжение. Такое преобразование можно произвести с помощью резистивных цепей, показанных в соответствии с рисунком 4.5.

В ЦАП с двоично-весовыми резисторами требует­ся меньшее число резисторов, однако при этом необходим целый ряд номиналов прецизионных сопротивлений. Аналоговое выход­ное напряжение U _АН ЦАП определяется как функция двухуровне­вых входных напряжений

U _ВЫХ=(U _A+2 U _B+4 U _C+…)/(1+2+4+...). (4.7)

а) с двоично-взвешенными резисторами

б) с резисторами R и R/2

Рисунок 4.5 – ЦАП

На цифровых входах U _A, U_B, U_C,... напряжение может прини­мать лишь два фиксированных значения, например, либо 0, либо 1.

Для ЦАП, в котором используются резисторы R и R /2, требуется больше резисторов (рисунок 4.5, б), но только с двумя номиналами. Аналоговое напряжение на выходе такого ЦАП определяется по формуле

U_ВЫХ = (UA+2UB+4UC+…+mUn)/2n, (4.8)

где n — число разрядов ЦАП;

т — коэффициент, зависящий от числа разрядов ЦАП.

Для обеспечения высокой точности работы резистивные цепи ЦАП должны работать на высокоомную нагрузку. Чтобы согласовать резистивные цепи с низкоомной нагрузкой, использу­ют буферные усилители на основе операционных усилителей.