 |
Схема ЦАП с суммированием токов
|
|
|
|
На рисунке 10.6 показан один вариант схемы ЦАП – схема с суммированием 
токов в резисторной матрице R-2R.
Рисунок 10.6
Вместо источника стабильного напряжения Е в данной схеме используются источники стабильного тока I.
В преобразователе с суммированием токов не обязательно стремиться к малому сопротивлению открытого ключа. В этом преобразователе, может быть использован диодный переключатель, схема которого представлена на рисунке 10.7.
Рисунок 10.7
Если триггер находится в состоянии 0, высокое напряжение, поступающее с инверсного выхода триггера, удерживает диод VD2 в открытом состоянии. Ток источника замыкается через диод VD2 и триггер. Если триггер находится в состоянии 1, диод VD2 закрыт и ток I замыкается через диод VD1 и резисторную матрицу.
На рисунке 10.8,а показана схема, соответствующая числу 10002.
Рисунок 10.8
Путём преобразования она приводится к эквивалентным схемам на рисунке 10.8, б и в, откуда следует 
Такое же напряжение образуется в любой из точек А1, А2, А3, А4, если соответствующий разряд содержит 1. При передаче напряжения между этими точками напряжение делится на два и, следовательно, выходное напряжение
Рассмотрим схемные решения элементов, используемых в ЦАП.
Номенклатура ЦАП
Отечественные ИМС ЦАП имеют разрядность от 6 (К1108ПА3) до 16 (К427ПА2). Время установления колеблется от 0,005 мкс (5нс) для КС1118ПА6А до 30 мкс К427ПА1. Кроме того ИМС ЦАП различаются по классу цифровых ИМС к которым они подключаются.
Большинство ЦАП рассчитано на работу с ИС ТТЛ и КМОП. Есть ЦАП, работающие только с ТТЛ (К1118ПА1) только с микросхемами ЭСЛ (К1118А) или ТТЛ и ЭСЛ К1118ПА2.
Различают ИМС ЦАП по количеству и номенклатуре источников питания.
|
|
|
На рисунке 10.9 приведено условное графическое обозначение для десятиразрядного ЦАП К1118ПА2 работающего с цифровыми сигналами 
уровней ТТЛ и ЭСЛ.
Рисунок 10. 9
Для работы с уровнями ТТЛ выводы 5,6,8,10 подключить к общей шине, а в режиме с уровнями ЭСЛ дополнительно заземлить вывод 9.
UREF=1,024В;
UИП2=-5В;
UИП1=+5В.
ИМС преобразует цифровые сигналы в прямом и дополнительном кодах.
# - символ относящийся к цифровым схемам;
^ - символ относящийся к аналоговым схемам;
Д1…Д10В – дискретные входы ЦАП;
L,H,2C – входы для управления режимом работы;
С – тактовый вход ИМС;
- напряжение питания ИМС;
UREF – опорное напряжение;
0V^ - 0 вольт аналоговой земли, т.е. общая точка питания аналоговой ИМС;
0V# - 0 вольт цифровой земли, т.е. общая точка питания цифровой ИМС;
FC – высокочастотная коррекция аналогична ОУ обычно осуществляется включением конденсатора;
G – выход стробирования выходного регистра;
- инверсный выход стробирования выходного регистра;
IO – выход ИМС.
Контрольные вопросы:
1. Какое назначение имеют ИМС ЦАП?
2. По каким признакам классифицируются ЦАП?
3. Какое назначение в схеме ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с двоично – взвешенными сопротивлениями имеет операционный усилитель?
4. Объяснить принцип преобразования в ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с двоично – взвешенными сопротивлениями.
5. Как определить уровень выходного аналогового напряжения в схеме ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с двоично – взвешенными сопротивлениями?
6. Достоинства и недостатки ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с двоично – взвешенными сопротивлениями.
7. Объяснить принцип построения схемы ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с сопротивлениями R – 2R.
8. Рассмотреть на примере схемы ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с сопротивлениями R – 2R принцип преобразования.
|
|
|
9. Как выполнен и работает ключ в схеме схемы ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с сопротивлениями R – 2R принцип преобразования?
10. Достоинства и недостатки ЦАП с суммированием напряжений в резисторной матрице с сопротивлениями R – 2R принцип преобразования.
11. Объяснить работу схемы ЦАП с суммированием токов в резисторной матрице.
12. Как определяется величина аналогового напряжения в ЦАП с суммированием токов в резисторной матрице?
|
|
|
