АЦП и ЦАП в автоматизированных системах научных исследований. Алгазинов Э.К - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

6
ток
i
i
i
R
v
i = . Аналогично получаем
f
0
f
R
v
i = . Подстановка этих
выражений в (1) дает
f
0
i
i
R
v
R
v
−
=
или
i
f
i
0
R
R
v
v
−
=
.
Таким образом, коэффициент усиления вышеприведенной схемы ра-
вен
i
f
RR
−
.
На рис .2 представле-
на типичная структурная
схема n-разрядного ЦАП.
Он содержит регистр из n
фиксаторов , в которых на-
ходится двоичное число,
подлежащее преобразова-
нию . Каждый фиксатор
управляет работой транзи-
сторного ключа, связанно-
го с определенным рези-
стором в резисторной мат-
рице (сетке). Прецизионный источник опорного напряжения задает диапа-
зон изменения выходного напряжения ЦАП. Выходной операционный
усилитель (ОУ) выполняет функцию сумматора, обеспечивая сложение ре-
зультатов при одновременной активации того или иного набора ключей .
При замыкании одного из ключей выходное напряжение ЦАП определяет-
ся произведением опорного напряжения E
ref
на отношение сопротивлений
резистора обратной связи и сопротивления матрицы , находящегося в цепи
данного ключа. Например , если замкнут ключ, соответствующий старше-
му значащему разряду (СЗР)
регистра, то выходное напря-
жение
2
E
E
R
2
R
e
ref
refout
=⋅= .
При установке логической
единицы в разряде 1
8
E
E
R
8
R
e
ref
refout
=⋅= . При за-
мыкании нескольких ключей
результирующее выходное на-
пряжение определяется сум-
мой вкладов от каждого замк-
нутого ключа. Таким образом,
для приведенной схемы ЦАП
можно получить 16 различных
дискретных уровней выходно-
го напряжения, соответст-
Рис. 2
Рис. 3 
                                                   6
            vi                                               v
т ок ii =      . А налогично получаем                i f = 0 . Под ст         анов ка эт      их
            Ri                                               Rf
                           v     − v0         v   − Rf
в ы раж ений в (1) д ает i =            или 0 =            .
                           Ri     Rf           vi   Ri
        Т аким образом, коэф ф ициентусиленияв ы ш еприв ед енной сх емы ра-
в ен − R f R i .
                                                                  Н а рис.2 пред ст        ав ле-
                                                          на т   ипичная ст        рукт  урная
                                                          сх ема n-разряд ного Ц А П.
                                                          О н сод ерж итрегист          р из n
                                                          ф иксат   оров , в кот     оры х на-
                                                          х од ит ся д в оичное число,
                                                          под леж ащ ее преобразов а-
                                                          нию . К аж д ы й ф иксат             ор
                                                          управ ляетработ         ой т  ранзи-
                                                          ст орного клю ча, св язанно-
                             Р и с. 2                     го с опред еленны м рези-
                                                          ст ором в резист        орной мат     -
рице(сет    ке). Прецизионны й ист      очник опорного напряж ениязад аетд иапа-
зон изменения в ы х од ного напряж ения Ц А П. В ы х од ной операционны й
усилит    ель(О У ) в ы полняетф ункцию суммат       ора, обеспечив аяслож ениере-
зульт  ат ов при од нов ременной акт       ив ации того или иного набора клю чей.
Призамы канииод ного из клю чей в ы х од ноенапряж ениеЦ А П опред еляет                        -
ся произв ед ением опорного напряж ения Eref на от             нош ение сопрот        ив лений
резист   ора обрат  ной св язиисопрот      ив ления мат   рицы , нах од ящ егосяв цепи
д анного клю ча. Н апример, еслизамкнутклю ч, соот                в ет ст в ую щ ий ст   арш е-
                                                    му значащ ему разряд у (СЗР)
                                                    регист     ра, т о в ы х од ное напря-
                                                                             R             E
                                                    ж ение e out =              ⋅ E ref = ref .
                                                                            2R               2
                                                    При уст         анов ке логической
                                                    ед иницы            в      разряд е 1
                                                               R             E
                                                     e out =      ⋅ E ref = ref . При за-
                                                              8R              8
                                                    мы кании нескольких клю чей
                                                    результ     ирую щ ее в ы х од ное на-
                                                    пряж ение опред еляет             ся сум-
                                                    мой в клад ов откаж д ого замк-
                                                    нут   ого клю ча. Т аким образом,
                                                    д ля прив ед енной сх емы Ц А П
                                                    мож но получит          ь 16 различны х
                                    Р и с. 3        д искрет    ны х уров ней в ы х од но-
                                                    го напряж ения, соот                 в ет ст-

Страницы