October 18 2017 12:24:57
Навигация
Тут arkarat.com.ua/terasi.html хорошие террасы летние есть. По оптовым ценам продают
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
ЦАП на основе коммутируемых конденсаторов
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Широкое распространение получили ЦАП на основе коммутируемых конденсаторов, изготавливаемых по МДП технологии. Основой таких преобразователей служит матрица конденсаторов, емкости которых удовлетворяют соотношению Сj = 2 j  (рис.7.11).


Принцип действия преобразователя основан на перераспределении зарядов в системе соединенных конденсаторов. Цикл преобразования состоит из двух фаз. Вначале все переключатели установлены в левую позицию и ключ Ксб  замкнут, что приводит к разряду всех конденсаторов. Во второй фазе ключ Ксб размыкается и на ключи подается код α преобразуемого числа. При этом ключи К3 К0 устанавливаются в соответствии со значениями разрядов кода числа. Если значение αq = 1, то ключ Кj  переключается в правое положения, вызывая заряд соответствующего конденсатора от источника опорного напря-жения Uоп. При значении αq = 0 переключатель останется в левом положении, обеспечивая нулевой заряд конденсатора. Суммарный заряд конденсаторов матрицы составит

q =α Uоп С = (23 α3 +22 α2 +21 α1 +20 α0 ) UопС.

Такой же заряд получает конденсатор С0, включенный в цепь обратной связи операционного усилителя. Схема на ОУ выполняет функцию преобразования заряда в напряжение, которое имеет вид:   img337.

Выходное напряжение определяется кодом числа и зависит от отношения емкостей конденсаторов на входе и в обратной связи ОУ. Это является несомненным достоинством ЦАП с коммутируемыми конденсаторами, т. к. отношение емкостей конденсаторов, изготовленных в едином технологическом цикле получается точным и стабильным. К недостаткам преобразователя следует отнести ограниченное время хранения информации вследствие разряда конденсаторов, а также сравнительно большую площадь, занимаемую на кристалле матрицей конденсаторов.

На коммутируемых конденсаторах можно достаточно просто и эффективно реализуется ЦАП с последовательным поразрядным введением кода. Схема ЦАП содержит конденсаторы С1 и С2, источник опорного напряжения и коммутаторы, управляемые последовательностью внешних импульсов (рис.7.12).


Рис.7.12. Схема последовательного ЦАП на переключаемых конденсаторах (а) и диаграмма работы (б)

Циклу преобразования предшествует процедура сброса, т. е. разряда конденсаторов при замкнутом ключе К0. Каждый такт преобразования одного разряда длительностью Т содержит две фазы: в течение первой фазы происходит запись значения очередного разряда числа в виде заряда конденсатора С1 при разомкнутом ключе К3, вторая фаза посвящена передаче полученных данных конденсатору С2 при замкнутом ключе К3 (ключи  К1 и К2 при этом разомкнуты). Конденсаторы обычно изготавливают одинаковой емкости  С1 = С2 = С  и при их соединении имеющийся суммарный заряд делится поровну img338 и напряжения выравниваются img339.

Входной код поступает последовательно, начиная с младшего разряда через интервалы времени Т и управляет ключами К1 и К2 (при αq = 1 ключ К1 замкнут и К2 разомкнут, а при  αp = 0 – положение ключей противоположно). Рассмотрим процесс формирования выходного напряжения, заданного кодом α3 α2 α1 α0 (например, 1101), по интервалам:

при 0 < t/T < 1/2 имеем U1 = α0Uоп = Uоп и U2 = 0,

    для 1/2 < t/T < 1 получим Uвых = α0Uоп/2 = Uоп/2;

при 1 < t/T < 3/2 имеем U1 = α1Uоп = 0  и U2 = α0Uоп/2 = Uоп/2,

    для 3/2 < t/T < 2 получим Uвых = Uоп 1/2+ α0/4) = Uоп/4;

при 2 < t/T < 5/2 имеем U1 = α2Uоп = Uоп  и U2 = (α1/2+ α0/4)Uоп = Uоп/4,

    для 5/2 < t/T < 3 получим Uвых = Uоп2/2+α1/4+ α0/8) = 5Uоп/8;

4) при 3 < t/T < 7/2 имеем U1 = α3Uоп = Uоп  и U2 = (α1/2+ α0/4)Uоп = 5Uоп/8,

    для 5/2 < t/T < 3 получим Uвых = Uоп3/2+α2/4+α1/8+ α0/16) = 13Uоп/16.

На этом процесс формирования выходного напряжения завершен. В общем виде выходной сигнал можно представить в форме

img340.

Разрядность преобразователя не зависит от структуры, а определяется чувствительностью последующего усилителя. Достоинствами ЦАП являются компактность и простота схемы, обеспечивающей монотонность характеристики. В качестве недостатков можно отметить некоторую сложность схемы управления. Следует отметить, что быстродействие последовательных ЦАП значительно ниже, чем параллельных.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,255,353 уникальных посетителей