2020-06-08
123
Цифроаналоговые преобразователи обеспечивают прием от цифрового устройства двоичного кода и преобразование его в напряжение постоянного тока, пропорциональное этому коду, для последующей передачи его аналоговым устройствам.
На рис. 3.19 пояснен принцип цифроаналогового преобразования с помощью суммирующего операционного усилителя (ОУ). Вследствие большого входного сопротивления входной ток ОУ пренебрежимо мал, поэтому сумма токов ∑ I 1, притекающих к точке А, равна току I ос, вытекающему из этой точки. Разность потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами вследствие большого коэффициента усиления собственно ОУ (при условии, что он находится на линейном участке характеристики) также пренебрежимо мала, поэтому потенциал точки А оказывается близким к нулевому потенциалу корпуса. С учетом этих допущений выходное напряжение (см. рис. 2.15, а) равно
Предположим, что с помощью ключей Кл i к точ 
ке А могут быть поданы токи, значения которых пропорциональны весу разрядов двоичного кода (если младшему разряду соответствует ток I, то ток каждого следующего разряда в 2 раза больше, т. е. 2 I, 4 I, 8I ит.д. до 2n-1 I для старшего разряда n). Если при значении i -го разряда, равном 1, ключ Клi, замкнут, а при 0 разомкнут, то сумма токов ∑ Ii, а значит, и U выхокажутся пропорциональны значению n -разрядного двоичного числа, код которого управляет ключами.
|
|
|
Для создания токов, пропорциональных весу двоичных разрядов, используется так называемая матрица R–2R (рис. 3.20), которую подключают к источнику стабильного напряжения U оп.
Нетрудно убедиться, что для каждого узла матрицы сопротивление всей цепи, расположенной правее узла, всегда равно 2R. Поэтому ток, втекающий в узел, разделяется поровну между резистором 2R (вниз) и параллельной ему цепью (вправо). В следующем узле опять происходит деление втекающего тока пополам, но поскольку он в два раза меньше, чем ток, втекающий в предыдущий узел, то и через резистор 2R будет течь в два раза меньший ток. Таким образом, токи, текущие через резисторы 2R, будут пропорциональны весу двоичных разрядов аi.
