Цифро-аналоговые преобразователи

ЦАП предназначен для преобразования числа, определенного в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода.

Разрядность ЦАП – количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести, например, однобитный ЦАП способен воспроизвести 2 уровня (2^1=2), а восьмибитный – 256 (2^8) уровней.

Выделяют три основных типа ЦАП:

1) R-2R (медленный).

В данном ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП.

Рис.26

Uвых=Uоп*Rвых/Uвх*{D0/2^n……Dn-1 /2^0}

Из рис.26 n=4

Недостатки данного АЦП:

- очень медленный

- необходимость подбора достаточного количества точных регистров

Достоинства:

- точность

2) ЦАП с взвешенными коэффициентами.

ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом.

Рис.27

Uвых = +(I*R2)=(Uвх/R1)*R2, где I=∑ik

Рис.28

Uвых = -R2*{U1/R+U2/R+…+Un/R}

n=3: Uвых = -R2*{U1/2^3+U2/2^2+U3/2}

Достоинства:

- быстрота

Недостатки:

- низкая точность

3)…Сигма-дельта ЦАП.

ЦАП передискретизации, такие как дельта-cигма ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования;