Главная Промышленная автоматика.

Спорный

выход

Спорный . вход

Цифровая

<1>



Г ГУ г т--т- гт гт- \т гт у г I W

Разряд <Разряд Рагдядазряд <{Рщяд<(Ризр11д РсаяЗсиряЗРрзряд sfPaspgd <fЗнаковый


JJJJJ


Аналоговая земля

Аиамтай выход

Фиг. 8.11. Упрощенная схема 10-разрядного цифро-аналогового преобразователя. (Из указаний, составленных D. J. Dooley» Applying а Monolithic 10-Bit D/A Converter, с разрещения фирмы Precision Monolithics, Inc.)



уровень (при положительной логике) заставляет ток соответствующего разряда вытекать из суммирующей токовой щины. При подаче низкого уровня этот ток вытекает из щины земли, а не из суммирующей шины. Преобразователь использует также знаковый разряд, который позволяет получать на выходе как положительное, так и отрицательное напряжение. В зависимости от состояния знакового разряда ток суммирующей шины либо непосредственно поступает на суммирующий усилитель, либо предварительно инвертируется с помощью токо-инвертирующего усилителя. Этот ток с управляемой полярностью затем преобразуется в напряжение с помощью инвертирующего операционного усилителя с внутренней коррекцией и резистора* обратной связи, который согласован с эталонным резистором Re.

Каскадное включение Ц/А-преобразователей

Для полтчения разрешающей способности от 9 до 15 разрядов можно осуществить каскадное включение двух 8-разрядных Ц/А-преобразователей, используя вывод расширения многозвенной цепи, как показано на фиг. 8.12. Заметим, что при этом вход De старшего значащего разряда не используется. Это необходимо для правильного соединения двух цепей. Возникает вопрос: зачем нужен 12-разрядный преобразователь, имеющий лишь З/г-разрядную точность? Ответ состоит в том, что в большинстве случаев применения требуемая точность выражается в процентах от фактического значения сигнала на выходе, а не в процентах от полной шкалы. Одна из особенностей многозвенной схемы типа R-~2R заключается в том, что погрешности, выраженные в милливольтах отклонений от предсказываемого значения на выходе, имеют тенденцию уменьшаться при использовании только младших значащих разрядов. Таким образом, 12-разрядный преобразователь при работе в диапазоне выходных напряжений от 1,25 до 5 В имеет погрешность порядка ±10 мВ, а при работе в диапазоне выходных напряжений 0-20 мВ погрешность снизится до 0,7 мВ.

8.2. ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРО-АНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Одним из простейших применений Ц/А-преобразователя является кодер на основе переключателя. В этом устройстве цифровой входной сигнал задается вручную с помощью группы многопозиционных переключателей, как показано на фиг. 8.13. При таком соединении на каждую декаду входных сигна-



Н.П.

о-о-

Н.П.

D, D2 %

Ру h

VonH

Выход цепи Обш,ая шинаи,епи Расширение иепи Начало и,епи R сум 2Ксум

Выход иепи 0бш,оя шина иепи Расширение и,епи Начало и,епи

Ксуы сум

Аналоговый -о Выход

Н.П.

•"яр

-о Н.П. о Н.П.

Фиг. 8.12. Каскадное соединение двух цифро-аналоговых преобразователей* позволяющее получить разрешающую способность 12 разрядов.


ДВоично-де-сятичный ЦАП

Декада десятков (один набор спаренных переключателей но декаду)

Фиг. 8.13. Кодер на основе спаренного переключателя. (Взято из книги Analog-Digital Conversion Handbook, с разрешения фирмы Analog Deyjces,

Inc., Nprwood, Mass.)





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [112] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0036