загрузка...
загрузка...
На головну

цифроаналогові перетворювачі

Цифроаналогові перетворювачі (ЦАП) призначені для перетворення цифрових сигналів в аналогові. Таке перетворення необхідно, наприклад, при відновленні аналогового сигналу, попередньо перетвореного в цифровий для передачі на великі відстані або зберігання (таким сигналів, зокрема, може бути звук).

До основних параметрів ЦАП відносять роздільну здатність, час встановлення, похибка нелінійності і ін. Роздільна здатність - величина, зворотна максимальному числу кроків квантування вихідного аналогового сигналу. час встановлення tуст - Інтервал часу від подачі коду на вхід до моменту, коли вихідний сигнал увійде в задані межі, що визначаються похибкою. Похибка нелінійності - максимальне відхилення графіка залежності вихідної напруги від напруги, що задається цифровим сигналом, по відношенню до ідеальної прямої в усьому діапазоні перетворення.

ЦАП є «сполучною ланкою» між аналогової і цифрової електронікою. Існують різні принципи побудови АЦП.

На рис. 18.5 наведена схема ЦАП з підсумовуванням вагових струмів. ключ S5 замкнутий тільки тоді, коли розімкнуті всі ключі S1 ... S4 (при цьому uвих= 0). U0 - Опорна напруга. Кожен резистор у вхідний ланцюга відповідає певному розряду двійкового числа. По суті цей ЦАП - інвертується підсилювач на основі операційного підсилювача. Якщо замкнутий один ключ S1, то , Що відповідає одиниці в першому і нулях в інших розрядах. Модуль вихідної напруги пропорційний числу, двійковий код якого визначається станом ключів S1 ... S4. Токи ключів S1 ... S4 підсумовуються в точці «а» причому струми різних ключів різні (мають різний «вагу»). Це і визначає назву схеми.

Мал. 18.5. ЦАП з підсумовуванням струмів

На рис. 18.6 наведена схема ЦАП на основі резистивної матриці R - 2R (Матриці постійного опору.

Мал. 18.6. ЦАП на основі резистивної матриці

У схемі використані так звані перекидні ключі S1 ... S4, Кожен з яких в одному з станів підключений до загальної точки, тому напруги на ключах невеликі. ключ S5 замкнутий тільки тоді, коли всі ключі S1 ... S4 підключені до спільної точки. Тоді напруга щодо загальної точки в кожній наступній з точок «а» ... «d» в 2 рази більше, ніж у попередній. Наприклад, напруга в точці «b» в 2 рази більше, ніж в точці «а» (напруга Ua, Ub, Uc і Ud в зазначених точках визначаються наступним чином: Ud= U0; Uc= U0/ 2; Ud= U0/ 4; Ua= U0/ 8). Припустимо, що стан зазначених ключів змінилося. Тоді напруги в точках «а» ... «d» не зміниться, так як напруга між входами операційного підсилювача практично нульове.

На рис. 18.7 наведена схема ЦАП для перетворення двійково-десяткових чисел.

Мал. 18.7. ЦАП для перетворення двійково-десяткових чисел

Для уявлення кожного розряду десяткового числа використовується окрема матриця R - 2R (Позначені прямокутниками). Z0... Z3 позначають числа, певні станом ключів кожної матриці R - 2R. Принцип дії стає зрозумілим, якщо врахувати, що опір кожної матриці одно R. На виході ЦАП отримаємо .

Найбільш поширеними є ЦАП серій мікросхем 572, 594, 1108, 1118 і ін. У табл. 18.1 наведені параметри деяких з них.

Таблиця 18.1

Пристрої для формування і аналого-цифрового перетворення сигналів «-- попередня | наступна --» Аналого-цифрові перетворювачі
загрузка...
© om.net.ua