Презентация на тему Цифроаналоговое преобразование

для заданного ЦАП, подключенного к фиксированному источнику опорного напряжения.

Информация аналогового выходного сигнала может быть представлена или током, или напряжением. Если это напряжение, то коэффициент К будет иметь размерность вольт, в случае с током – ампер.

Аналоговый сигнал = K * цифровой сигнал

сигнала на выходе в ответ на изменение цифрового сигнала

на входе. Разрядность ЦАП всегда равна весу младшего значащего бита.
Этот параметр также называют величиной шага квантования, так как она представляет собой наименьшую величину выходного напряжения(или тока), на которую изменится выходной сигнал устройства при изменении входного значения на один шаг.

и коэффициент пропорциональности между входным и выходным сигналами преобразователя:
аналоговый

сигнал = К * цифровой сигнал

Новая интерпретация этого выражения заключается в том, что входной цифровой сигнал равен количеству шагов, где К – напряжение или ток каждого шага, аналоговый сигнал будет произведением этих двух параметров

Aп.c. - величина полномасштабного аналогового
сигнала, а n – количество бит.

полномасштабной величины напряжения.
Процентная разрешающая способность =
величина шага квантования/полномасштабный

сигнал*100%

Процентная разрешающая способность =
1/полное количество шагов*10%

Физический смысл разрешающей способности - цифровой преобразователь не может формировать выходной сигнал, значения которого будут лежать в непрерывном диапазоне величин. ЦАП выделяет конечный набор дискретных выходных значений.

ЦАП, которые используют двоично-десятичный входной код.
Рис. 3

резисторами.
Рис. 4

D подаются двоичные коды, а напряжение
на входах может

меняться от 0 до 5 В. В качестве усилителя
применяется операционный усилитель, на выходе которого
формируется взвешенная сумма входных напряжений.

Как видно из таблицы рисунка 4, напряжение аналогового сигнала
увеличивается на 0,625 В с каждым изменением входного
двоичного кода на единицу.

Vвых = -(VD+1/2VC+1/4VB+1/8VA)

напряжения
Рис. 5

или логических элементов, потому что выходные уровни
напряжения таких устройств

не отвечают требованиям точности
и не равняются конкретно 0 или 5 В, а лишь лежат в определенном
диапазоне значений. Поэтому между входами и входными резисторами необходимо вводить дополнительные схемные элементы.

Сигнал, поступающий на каждый цифровой вход, управляет полупроводниковым ключом. Когда на вход подается сигнал с высоким уровнем напряжения, ключ замыкается и подключает ко входному резистору прецизионный источник опорного напряжения; когда подается сигнал с низким уровнем, ключ разомкнут. Прецизионный источник опорного напряжения формирует очень стабильное, прецизионное напряжение, необходимое для формирования точных уровней аналоговых сигналов.

току.
Iвых=B3*l0+B2*l0/2+B1*l0/4+B0*l0/8

с ЦАП подается на вход “–” операционного усилителя, который

является точкой с нулевым потенциалом. Обратная связь приводит к тому, что через сопротивление Rf течет ток, равный Iвых, в результате появляется напряжение Vвых, которое будет представлять собой аналоговый сигнал, пропорциональный двоичному коду на входе ЦАП.

Vвых=-Iout*RF

Рис. 7

схем – резистивная цепь типа R/2R, сопротивления элементов которой

относятся друг к другу как 2 к 1.
В данной схеме применяются только резисторы с двумя значениями сопротивлений: R и 2R. Ток Iвых зависит от положения переключателей, которыми управляют состояния на входах B3, B2, B1и B0. Этот ток протекает через операционный усилитель, выполняющий функцию преобразователя ток-напряжение, и формирует напряжение Vвых, значение которого выражается по формуле:

где B – величина входного кода, которая может принимать значения от 0000 до 1111.

максимального показания и погрешность вследствие нелинейности выходного сигнала.

Погрешность смещения

нуля – на выходе должен установиться сигнал с напряжением 0 В.

Время установки сигнала – скорость работы ЦАП.

Монотонность – ЦАП монотонный, если его выходной сигнал возрастает при увеличении двоичного числа, поданного на его входы.