Принцип построения ЦАП

Для формирования соответствующих уровней выходного напряжения (или тока) к выходу ЦАП подключается необходимое количество опорных сигналов Е₁, Е₂, Е_n, либо установливается соответствующее дискретное значение коэффициента деления

К₁,К₂,.. Кn.

На рис.5.4 приведена схема ЦАП с суммированием токов.

Рис.5.4 Схема ЦАПа

Робота ЦАПа

Так как входная величина есть многоразрядное двоичное число А1....Ар., то каждый разряд имеет свой «вес», тоесть это значит, что вес i-разряда в два раза больше (i-1)го разряду. Таким образом, можно записать.

U_вых =е(Q₁2⁰ +Q₂2¹ +Q₃2² +Q₄2³ +…)

Тут е – вес младшого разряду, Q- значение i-разряду двоичного кода.

Таким образом, схема ЦАПа может быть

Если использовать проводимости, то получим.

U_вых = 8ER_н/R (Q₁2⁰ +Q₂2¹ +Q₃2² +Q₄2³)

Сравнивая выражения для выходного напряжения, полученные ранее и сейчас можно сказать, что ER_н/R – е

Анализ полученной схемы показывает,что она должна иметь следующие части:

· Резисторную матрицу(R_экв)

· Электронные ключи (Q₁-Q_n)

· Сумирующий усилитель (на схеме не показаный).

Используя ОУ, схема может быть, со сложением токов, реализуемая на основе матрицы со взвешенными резисторами (рис.7.5.)

Рис.7.5. Схема ЦАП со сложением токов

Используя пропорциональный усилитель, как суммирующий, получим.

К_ус = R_ос/R_вх,

Построенный ЦАП имеет ряд недостатков:

· Номиналы резисторов разные, тоесть при увеличении разрядов номинал резисторов снижается, а это приводит к тому, что значения токов увеличиваю.

· Чем меньше номинал, тем большие требования пред'являются к его точности.

· На электронные ключи подается полное значение опорного напряжения, что повышает требования к устройству гашения дуги.

Однако эти недостатки, могут в какой -то мере быть устранены при использовании ЦАП со сложением токов, реализуемая на основе матрицы со взвешенными резисторами с использованием двух номиналов резисторов (R-2R).

Такая схема приведена на рис.5.6.

Рис.5.6.Схема ЦАП со сложением токов, реализуемая на основе матрицы со взвешенными резисторами двух номиналов резисторов (R-2R).

Таким образом, в системах управления могут быть использованы две схемы ЦАП.