Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ЦАП с матрицей R-2R




На практике большее распространение получила схема, использующая резистивную матрицу R-2R (рис.10.4), особенно в случае многоразрядных ЦАП. Номиналы всех резисторов в такой схеме ограниченны только двумя значениями R и 2R. В схеме предусмотрены переключающие ключи на транзисторах VT1i и VT2i в каждом разряде. При подаче на разрядный вход Xi логического нуля положительным отпирающим потенциалом логической единицы с выхода инвертора ЛЭi открывается транзистор VT2i. Соответствующая цепь резисторной матрицы с резистором номиналом 2R замыкается на нулевой потенциал общего провода. Транзистор VT1i при этом остается закрытым. Если на вход Xi подан потенциал логической единицы, то транзистор VT2i оказывается закрытым, а транзистор VT1i - открытым. Таким образом, ток из i-ой цепи резистивной матрицы попадает в цепь отрицательной обратной связи ОУ.

Рис. 10.4. Схема ЦАП с матрицей R-2R.

В отличие от схемы рис. 10.3, в которой ток Ii через соответствующую цепь в зависимости от состояния ключа VTi либо протекает, либо не протекает, в схеме рис. 10.4 ток Ii присутствует всегда. Разрядными ключами (VT1i, VT2i) осуществляется коммутация этого тока либо в общий вывод нулевого потенциала источника питания, либо в цепь отрицательной обратной связи ОУ с резистором Rooc. Входное сопротивление инверсного входа ОУ, охваченного отрицательной обратной связью, равно:

,

где Kоу – коэффициент усиления по напряжению операционного усилителя без обратной связи. Считая, что Kоу®µ, можно принять, что Rвх.оос»0. Тогда ток Ii, втекающий как в общий провод нулевого потенциала, так и в цепь обратной связи с Rоос в зависимости от значения разряда Xi, можно считать одинаковым по величине в обоих случаях.

Принцип организации резистивной матрицы R-2R заключается в том, что входное сопротивление относительно разрядных узлов матрицы (a, b, c, d) всегда равно R. Для наглядности примем, что во всех разрядах Xi присутствуют логические нули, т.е. все цепи 2R резисторной матрицы замкнуты на землю. Тогда входное сопротивление относительно узла а есть параллельное соединение двух резисторов 2R: (символом // обозначается параллельное соединение элементов). Входное сопротивление относительно узла b будет определяться из условия параллельного соединения сопротивления 2R и последовательно соединенных сопротивлений R и Ra: . Аналогично Rc=R и Rd=R. В результате имеем, что входное сопротивление всей матрицы равно R, а суммарный ток . Поскольку сопротивления цепей матрицы, подключенных к соответствующим узлам a, b, c, d одинаковые, то ток на выходе из очередного узла будет разделяться на две одинаковые составляющие Ii и Ii:



;

;

………………..

;

.

Или в общем виде:

.

Поскольку при произвольном коде X не все токи Ii могут образовывать суммарный ток I’S, втекающий в цепь обратной связи ОУ, а только те, которые коммутируются транзисторами VT1i под управлением соответствующих разрядов Xi двоичного кода, то в общем случае для I’S можно записать:

.

Выходное напряжение ОУ можно определить как:

.

Из полученной формулы видно, что Uвых ЦАП пропорционально входному двоичному коду и не зависит от сопротивления нагрузки. Можно отметить также, что сопротивления всего с двумя номиналами R и 2R относительно легко изготовить с хорошо согласованными характеристиками в едином технологическом процессе производства кристалла микросхемы ЦАП, что в значительной степени определяет точность ЦАП. Поскольку все ключи на транзисторах VT1i и VT2i также изготавливаются в едином технологическом процессе производства микросхемы ЦАП, то они имеют очень близкие параметры в режиме насыщения. Учитывая, что они используются для коммутации токов, задаваемых резисторами матрицы R-2R с одинаковыми значениями сопротивлений 2R, влияние этих ключей минимально. В выпускаемых промышленностью интегральных схемах ЦАП такие сопротивления изготавливаются из пленки поликремния, обладающего низким показателем температурного коэффициента сопротивления, с использованием в процессе изготовления лазерной подгонки. В условных графических обозначениях функция ЦАП определяется комбинацией символов «D/A» или «#/L», а в маркировке микросхем – комбинацией символов «ПА».

 





Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 298; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.159.90.0
Генерация страницы за: 0.089 сек.