October 18 2017 02:56:51
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
ЦАП с резистивной матрицей
ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА

В источниках тока, изготовленных по МДП технологии, в качестве элементов, задающих взвешенные значения токов, применяются сопротивления каналов нагрузочных МДП транзисторов. При этом с увеличением значения сопротивления необходимо пропорционально увеличивать площадь, занимаемую транзистором, что сопряжено с трудностями при реализации ЦАП большой разрядности.

Для повышения быстродействия и точности ЦАП с резистивной матрицей  типа R - 2R выполняются по биполярной технологии. При этом используются источники тока на эмиттерных повторителях и переключатели, выполненные по схеме каскада с эмиттерной связью биполярных транзисторов, работающих в ненасыщенном режиме переключения токов. Такие приборы, как правило, изготавливаются без схемы преобразователя ток - напряжение на ОУ,  т. е. имеют токовый выход, что обеспечивает высокое быстродействие преобразователя.

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.13.11).


Рис.13.11. Параллельный ЦАП на коммутируемых конденсаторах

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 напряжения 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

img05.

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.13.12).


Рис.13.12. Схема последовательного ЦАП на переключаемых конденсаторах (а) и диаграмма работы (б)

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: 0.08 секунд 2,254,978 уникальных посетителей