Примеры практического применения схем ЦАП

Построение быстродействующих ЦАП на переключателях тока (ПТ) реализуют на основе применения схем с суммированием двоично-взвешенных токов, с двоичным изменением токов на матрице R – 2R и схем комбинированного типа [6].

Варианты структур ЦАП со взвешенными резисторами в цепях эмиттеров показана на рис.2.23.

Рис.2.23. Варианты структур ЦАП:

а) ЦАП со взвешенными резисторами в цепях эмиттеров;

б) ЦАП с лестничной матрицей в эмиттерах источников токов.

Рис.2.23,а – ЦАП со взвешенными резисторами в цепях эмиттеров; рис.2.23,б– ЦАП с лестничной матрицей в эмиттерах источников токов.

Токи, соответствующие разрядам кода, задаются величинами резисторов, при установленном опорном напряжении U_REF смещения на общей базовой шине всех источников тока (ИТ) на многоэмиттерных транзисторах, в цепи эмиттера каждого ИТ. Указанные ИТ подключаются к выходному резистору R_H с помощью ПТ, управляемых разрядами цифрового кода, поступающего на ЦАП. Следовательно, изменения величины тока, возникающего в R_H, определяются изменениями параллельного двоичного кода на входе ЦАП. Данный вариант ЦАП (рис. 2.23,а) характеризуется малой рассеиваемой мощностью, отсутствием взаимного влияния токов разрядов и большим диапазоном сопротивлений резисторов.

Диапазон используемых сопротивлений можно уменьшить при использовании структуры ЦАП с лестничной матрицей R-2R в цепях эмиттеров ИТ (рис. 2.23,б). Недостатком такого варианта является зависимость токов разрядов друг от друга. При изменении тока одного разряда изменяются токи соседних разрядов, что создаёт трудности в реализации прибора.

Взвешивающие резисторы могут включаться и в выходной цепи каждого ПТ, обеспечивая необходимое деление и суммирование токов в выходном резисторе. Это так называемые ЦАП со взвешивающими резисторами в цепях нагрузки R_H. Для такого варианта характерен относительно большой диапазон сопротивлений взвешивания. Уменьшение диапазона сопротивлений достигается использованием лестничной матрицы R-2R в цепях нагрузки R_H. Возможны на данной основе и варианты ЦАП комбинированного типа.