Цап на источниках тока

     ЦАП на источниках тока обладают более высокой точностью.В данном случае весовые токи обеспечиваются транзисторными источниками тока, имеющими высокое динамическое сопротивление.

Весовые токи формируются источниками тока с помощью резистивной матрицы. Потенциалы баз транзисторов одинаковы, а чтобы были равны и  потенциалы эмиттеров всех транзисторов, площади их эмиттеров делают  различными в соответствии с весовыми коэффициентами.

Правый резистор матрицы подключен к двум включенным параллельно одинаковым транзисторам VT₀ и VT₁ поэтому ток через VT₀ равен половине тока через VT₁.

В качестве переключателей тока S_k часто используются биполярные  дифференциальные каскады, в которых транзисторы работают в активном режиме. Это позволяет сократить время установления выходного сигнала ЦАП до единиц наносекунд.

Цап с переключателями и матрицей постоянного импеданса

В этой схеме задание весовых коэффициентов ступеней преобразователя осуществляют посредством последовательного деления опорного напряжения с помощью резистивной матрицы постоянного импеданса. Основной элемент такой матрицы представляет собой делитель напряжения, который должен удовлетворять следующему условию: если он нагружен на сопротивление R_н, то его входное сопротивление R_вх также должно принимать значение R_н. Коэффициент ослабления цепи =U₂/U₁ при этой нагрузке должен иметь заданное значение. При выполнении этих условий получаем следующие выражения для сопротивлений:

ЦАП с суммированием напряжений

Основу преобразователя составляет цепь из 256 резисторов равного сопротивления, соединенных последовательно. Вывод W через ключи S₀…S₂₅₅ может подключаться к любой точке этой цепи в зависимости от входного числа. Входной двоичный код D преобразуется дешифратором 8х256 в унитарный позиционный код, непосредственно управляющий ключами. Если приложить напряжение U_AB между выводами А и В, то напряжение между выводами W и B составит U_WB=U_ABD.

Достоинством данной схемы является  малая дифференциальная нелинейность и гарантированная монотонность   характеристики преобразования. Ее можно использовать в качестве резистора, подстраиваемого цифровым кодом.

Вопрос 46. Аналого-цифровые преобразователи (ацп). Методы построения.

(АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.

Параллельные ацп

    АЦП этого типа осуществляют квантование сигнала одновременно с помощью набора компараторов, включенных параллельно источнику входного сигнала.

реализация параллельного метода АЦ-преобразования для 3-разрядного числа.

С помощью трех двоичных разрядов можно представить восемь различных чисел, включая нуль. Необходимо семь компараторов. Семь соответствующих эквидистантных опорных напряжений образуются с помощью резистивного делителя.Если приложенное входное напряжение не выходит за пределы диапазона от ⁵/₂h, до ⁷/₂h, где h=U_оп/7 - квант входного напряжения, соответствующий единице младшего разряда АЦП, то компараторы с 1-го по 3-й устанавливаются в состояние 1, а компараторы с 4-го по 7-й - в состояние 0. Преобразование этой группы кодов в трехзначное двоичное число выполняет приоритетный шифратор.При увеличении входного сигнала компараторы устанавливаются в состояние 1 по очереди - снизу вверх. Такая очередность не гарантируется при быстром нарастании входного сигнала, так как из-за различия во временах задержки компараторы могут переключаться в другом порядке. Приоритетное кодирование позволяет избежать ошибки, возможной в этом случае, благодаря тому, что единицы в младших разрядах не принимаются во внимание приоритетным шифратором. Благодаря одновременной работе компараторов параллельный АЦП является самым быстрым.