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

Выходной сигнал формируется на основе опорного напряжения. Основными параметрами ЦАПа есть:

· Диапазон измененений входных и выходных значений, тоесть отношени МАХ значения к МIN.

· Быстродействие, величина котрого определяется следующими параметрами:

- шах квантования,

- время преобразования, задержка по каналу «вхід-вихід»,

- длительность цикла преобразования.

Кроме этой погрешность существует погрешность аппаратной части, тоесть инструментальная погрешность..

Робота ЦАПа

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

U_вых =е(Q₁2⁰ +Q₂2¹ +Q₃2² +Q₄2³ +…)

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

Таким образом, схема ЦАПа может быть

Если использовать проводи мости, то получим.

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

Сранивая выражения для выходного напряжения, полученные ранене и сей час мжно 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 пропорциональны 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 повное значенние опорного напряжения, что повышает требования при 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 системахуправления могут быть использованы две схемы ЦАП.

Дата добавления: 2015-05-06