Спорный

выход

Спорный . вход

Цифровая

<1>

Г ГУ г т--т- гт гт- \т гт у г I W

Разряд <Разряд Рагдядазряд <{Рщяд<(Ризр11д РсаяЗсиряЗРрзряд sfPaspgd <fЗнаковый

JJJJJ

Аналоговая земля

Аиамтай выход

Фиг. 8.11. Упрощенная схема 10-разрядного цифро-аналогового преобразователя. (Из указаний, составленных D. J. Dooley» Applying а Monolithic 10-Bit D/A Converter, с разрещения фирмы Precision Monolithics, Inc.)

уровень (при положительной логике) заставляет ток соответствующего разряда вытекать из суммирующей токовой щины. При подаче низкого уровня этот ток вытекает из щины земли, а не из суммирующей шины. Преобразователь использует также знаковый разряд, который позволяет получать на выходе как положительное, так и отрицательное напряжение. В зависимости от состояния знакового разряда ток суммирующей шины либо непосредственно поступает на суммирующий усилитель, либо предварительно инвертируется с помощью токо-инвертирующего усилителя. Этот ток с управляемой полярностью затем преобразуется в напряжение с помощью инвертирующего операционного усилителя с внутренней коррекцией и резистора* обратной связи, который согласован с эталонным резистором Re.

Каскадное включение Ц/А-преобразователей

Для полтчения разрешающей способности от 9 до 15 разрядов можно осуществить каскадное включение двух 8-разрядных Ц/А-преобразователей, используя вывод расширения многозвенной цепи, как показано на фиг. 8.12. Заметим, что при этом вход De старшего значащего разряда не используется. Это необходимо для правильного соединения двух цепей. Возникает вопрос: зачем нужен 12-разрядный преобразователь, имеющий лишь З/г-разрядную точность? Ответ состоит в том, что в большинстве случаев применения требуемая точность выражается в процентах от фактического значения сигнала на выходе, а не в процентах от полной шкалы. Одна из особенностей многозвенной схемы типа R-~2R заключается в том, что погрешности, выраженные в милливольтах отклонений от предсказываемого значения на выходе, имеют тенденцию уменьшаться при использовании только младших значащих разрядов. Таким образом, 12-разрядный преобразователь при работе в диапазоне выходных напряжений от 1,25 до 5 В имеет погрешность порядка ±10 мВ, а при работе в диапазоне выходных напряжений 0-20 мВ погрешность снизится до 0,7 мВ.

8.2. ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРО-АНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Одним из простейших применений Ц/А-преобразователя является кодер на основе переключателя. В этом устройстве цифровой входной сигнал задается вручную с помощью группы многопозиционных переключателей, как показано на фиг. 8.13. При таком соединении на каждую декаду входных сигна-

Н.П.

о-о-

Н.П.

D, D2 %

Ру h

VonH

Выход цепи Обш,ая шинаи,епи Расширение иепи Начало и,епи R сум 2Ксум

Выход иепи 0бш,оя шина иепи Расширение и,епи Начало и,епи

Ксуы сум

Аналоговый -о Выход

Н.П.

•"яр

-о Н.П. о Н.П.

Фиг. 8.12. Каскадное соединение двух цифро-аналоговых преобразователей* позволяющее получить разрешающую способность 12 разрядов.

ДВоично-де-сятичный ЦАП

Декада десятков (один набор спаренных переключателей но декаду)

Фиг. 8.13. Кодер на основе спаренного переключателя. (Взято из книги Analog-Digital Conversion Handbook, с разрешения фирмы Analog Deyjces,

Inc., Nprwood, Mass.)