ЦАП с суммированием напряжения 
Учтем, что U- = U+ = 0, и, проведя преобразования, получим:
Uвых = ((Uоп * Rос) / R)* (А0/2n-1 + А1/2n-2 +…+ Аn-1/20) =
n-1
= ((Uоп * Rос) / R)* Аi/2n-i-1.
i=0
Недостатки:
большие различия в значениях взвешивающих резисторов, которые трудно реализовать в интегральном исполнении;низкое быстродействие, обусловленное перезарядом паразитных емкостей при переключении ключей.
Достоинство - простота схемной реализации.
ЦАП с делением напряжения
В ЦАП наиболее часто применяется матрица типа R-2R. Основное ее достоинство в том, что она составлена из одинаковых резисторов двух кратных номиналов R и 2R, что упрощает процесс их юстировки.
ЦАП с делением напряжения
Рассмотрим |
свойства |
|
матрицы R-2R. Пусть подключён |
|
|
ключ An-1. Тогда |
схема примет |
Выходное напряжение |
вид: |
|
описывается соотношением: |
Uвых = (Uоп /3) * Аn-1/20.
ЦАП с делением напряжения
Пусть замкнут An-2. Тогда |
Выходное |
напряжение |
схема может быть представлена |
описывается соотношением: |
|
в виде:
Uвых = (Uоп /3) * 1/2 = = (Uоп /3) * Аn-2/21.
ЦАП с делением напряжения
Можно показать, что при разрядности входного кода n выходное напряжение описывается соотношением
Uвых = (Uоп / 3)* (А0/2n-1 + А1/2n-2 +…+ Аn-1/20) =
n-1
= (Uоп / 3)* Аi/2n-i-1.
i=0
Основной недостаток состоит в более низком быстродействии, так как эта схема содержит больше паразитных емкостей и в ней используется многозвенный принцип передачи напряжения.
ЦАП с суммированием токов
Для более высокой скорости преобразования на практике используют ЦАП с суммированием токов.
ЦАП с суммированием токов
Входное сопротивление и коэффициент усиления ОУ велики, поэтому напряжение и ток во входной цепи ОУ близки к нулю. Следовательно, все токи I0 + I1 + I2+ …+ In-1 = I , текущие через элементы резистивной цепи, уравновешиваются током Iос = I , протекающим в цепи обратной связи. Выходное напряжение описывается соотношением:
Uвых = ((Uоп * Аn-1/(R *20) + (Uоп * Аn-2/(R *21) + (Uоп * А0/(R *2n-1))* Rос
=
n-1
= (Uоп * Rос) / R)* Аi/2n-i-1.
i=0
ЦАП с суммированием токов
Основные преимущества - высокое быстродействие, так как потенциал на контактах ключа остается неизменным и равным нулю вне зависимости от состояния ключа и поэтому не происходит перезаряд паразитных емкостей, а также стабильный тепловой режим резисторов при любых значениях входного кода.
Основной недостаток - большой разброс номинальных значений резисторов. Вследствие этого их трудно реализовать в твердотельном исполнении.
ЦАП с суммированием токов
Для повышения быстродействия применяют матрицу R-2R, включенную по следующей схеме.
ЦАП с суммированием токов
Определим значение тока при An-1 =1, An-2 =1, …. A0 =1.
In-1 = Uоп /(2*R ) = (Uоп /2)* An-1/(R*20 );
In-2 = (Uоп /2)* An-2/(R*21 );
…………………………….
I0 = (Uоп /2)* A0/(R*2n-1 ).
.