ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Напряжение +15 В питает собственно аналоговую часть, т.е. операционный усилитель (ОУ) DA2. Интегральный ЦАП
DA1 типа K572ПА2А содержит двухкаскадный, 12-разрядный регистр типа "защелка", который управляет 12-ю
аналоговыми переключателями, присоединенными к резисторной матрице "R-2R". Для упрощения схемы использована
только первая часть регистра, а записывающий вход второй части (Запись 2) соединен с питанием (+ 5 В), благодаря чему
эта часть "прозрачна" для цифровых данных (см. схему работы преобразователя на рис. 7).
Присоединение к резисторной матрице опорного напряжения вызывает прохождение токов от отдельных ее ветвей к
одному из двух выходов, в зависимости от положения аналогового переключателя в данной ветви. В типовом применении
вход "+" DA2 соединен с массой (землей), выход DA2 с инвертирующим входом усилителя через R
ос
, в результате чего на
входе "−" ОУ DA2 задается напряжение, равное напряжению на входе "+" ОУ DA2, т.е. массе или "0". При равных
напряжениях входов "+" и "−" ОУ DA2 токи, проходящие через отдельные ветви матрицы, не зависят от положения
переключателей и составляют
R
U
n
n
опор
I
2
1
= , т.е. обладают весами, соответствующими очередным битам цифровых входов.
Если данный переключатель находится в правом положении (рис. 7), что соответствует биту цифровых данных,
равному нулю, тогда ток его ветви проходит на вход "+" ОУ DA2 и на массу. Если переключатель находится в левом
положении, что соответствует единице на соответствующем бите, тогда ток данной ветви проходит практически полностью
через резистор обратной связи R
ос
на выход усилителя.
Выходное напряжение равно падению напряжения на этом резисторе и составляет
4096
опорвых
N
UU −=
,
где N – является числом, записанным в регистр преобразователя (N = = 0 ... 4096).
Диапазон выходных напряжений начинается от нуля, в результате чего усилитель требует биполярного питания (±15 В).
Выходные напряжения имеют знак обратный, чем U
опор
. Напряжению U
опор
= +4 В соответствует выходное напряжение U
вых
= 0 ... –3,999 В.
Для схемы справедливы следующие соотношения:
опор
1-
UU
n
n
2
1
=
;
R
U
I
n
n
опор
2
1
=
.
Чтобы создать возможность питания усилителя одним напряжением и при этом получить требуемый диапазон
выходных напряжений (+4,999 B … +1 В вместо 0 … –3,999 В ), уровни напряжений сдвинуты до 4,999 В вверх. К контакту
U
опор
присоединено +8,999 В (вместо +4 В), а к контакту "+" ОУ присоединено второе напряжение U
опор2
+4,999 В (вместо
массы).
Рис. 7 Основная схема работы преобразователя К572ПА2А
На выходе усилителя находится диод, смещающий выходное напряжение таким образом, чтобы усилитель работал
правильно для выходных напряжений схемы +1 В без отрицательного питания, а также транзисторы, выполняющие в
2R
R R R R R R R R R R
Запись 2
I
1
U
1
U
опор
2R
U
вых
R = 30 кОм
+15 B
-15 B
I
2
U
2
I
3
U
3
I
4
U
4
I
5
U
5
I
6
U
6
I
7
U
7
I
8
U
8
I
9
U
9
I
10
U
10
I
11
U
11
I
12
U
12
0
0 1
1
R
ос
= R
Регистр 2
Регистр 1
Запись 1
Бит 1
Бит 2
Бит 3
Бит 4
Бит 5
Бит 6
Бит 7
Бит 8
Бит 9
Бит 10
Бит 11
Бит 12
−
+
R
DA1 К572ПА2А
DA2
+5 В
