ЦАП с резистивной матрицей R-2R

В предлагаемой ниже схеме ЦАП используется резистивная матрица (рис. 4.5), вносящая следующие положительные свойства. Первое заключается в том, что используются всего два номинала сопротивлений резисторов: R и 2R. Второе – нагрузка источника опорного напряжения (R_вх) не изменяется при любом числе последовательно включенных элементов матрицы и остается равной 2R. Третье – на выходе каждого элемента матрицы получается вдвое меньшее напряжение, чем на его входе.

Рис. 4.5

Схема 4-разрядного ЦАП с матрицей R-2R будет выглядеть, как показано на рис. 4.6.

Рис. 4.6

Выходое напряжение U_вых в приведенной выше схеме определяется равенством

U_вых = – R_ос∙Ι_Σ = –R_ос ∙ (I₃ + I₂ + I₁ + I₀),

а токи

I₃ = (U_оп / 2R) ∙ S₃;

I₂ = (U_оп / 4R) ∙ S₂;

I₁ = (U_оп / 8R) ∙ S₁;

I₀ = (U_оп / 16R) ∙ S₀.

После подстановки токов в исходное равенство и упрощения получим:

U_вых = – R_ос·(U_оп /16R)∙(8∙S₃ + 4∙S₂ + 2∙S₁ + 1∙S₀). (4.6)

Состояние ключа S_i (0 или 1)определяет вес каждого разряда в выходном напряжении.

Коммутация цепей резистивной матрицы выполняется не механическими устройствами, а электронными ключами, выполненными по схемам КМОП, ТТЛ или ЭСТЛ. Токовые ключи должны иметь высокое быстродействие и не вносить заметных погрешностей в разрядные токи за счет собственного сопротивления в открытом состоянии. Для преобразователей среднего и низкого быстродействия широко применяются ключи на КМОП транзисторах, имеющих к тому же малое потребление энергии. Ключи для быстродействующих ЦАП строятся на биполярных транзисторах.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 505; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!