Схема ЦАП лестничного типа приведена на рис. 1 Она состоит из резистив-ной матрицы R-2R, напоминающей лестницу, и суммирующего усилителя. Преимущество такого соединения резисторов заключается в том, что используются резисторы только двух номиналов. Сопротивление каждого из резисторов R1...R5 равно 20 кОм, а резисторов R6...R8, Ro — 10 кОм. Отметим, что сопротивления горизонтально расположенных резисторов "лестницы" ровно в 2 раза больше сопротивлений вертикальных.
Выходное напряжение ЦАП на рис. 11.2 определяется по формуле [32]:
ЦАП лестничного типа аналогичен ЦАП с весовыми резисторами. В рассматриваемом примере используется опорное напряжение 3,75 В. Переход к каждой следующей двоичной последовательности на входах приводит к увеличению аналогового выходного сигнала на 0,25 В. Опорное напряжение выбрано равным 3,75 В из соображения удобства сопряжения с ИМС семейства ТТЛ при замене ключей A...D такими ИМС.
где S,— значение цифрового сигнала (0 или 1) на i-м входе, n — число разрядов преобразования (для схемы на рис. 11.2 n = 4), R — сопротивление резистора матрицы R-2R (R = 10 кОм для схемы на рис.
(11.1)
Вариант ЦАП с использованием в качестве коммутирующего устройства двоично-десятичного счетчика 74160 (К155ИЕ9) показан на рис. 1
Из сравнения ЦАП на рис. 11.2 и 11.3 видно, что во втором отсутствует источник опорного напряжения — его роль выполняет сам счетчик-коммутатор. Эквивалентное значение Uon можно получить на основании формулы (11.1) и результатов осциллографических измерений, показанных на рис. 1 В частности, максимальное выходное напряжение ЦАП VB2=-2,8125 В, минимальное — VB1=-0,3125 В, их разность — VB2-VB1=-2,45 В.
Чем отличается ЦАП лестничного типа от ЦАП с весовыми резисторами?
Контрольные вопросы и задания
Замените переключатели А, В, С, D в схеме на рис. 11.2 программными переключателями, имитирующими последовательное во времени с интервалом 5 с появление кодовых комбинаций 0001, 0010, 0100 и 100
С помощью формулы (11.1) рассчитайте выходное напряжение ЦАП на рис .11.2 для всех 16 комбинаций переключателей А, В, С, D и сравните полученные результаты с результатами моделирования.
Навигация
