24. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

Если непрерывный сигнал необходимо представить в цифровой форме, то аналоговую входную величину следует преобразовать в соответствующее число. Эту задачу выполняет аналого-цифровой (АЦ) преобразователь. Для обратного преобразования числа в пропорциональное ему напряжение или ток используют цифро-аналоговый (ЦА) преобразователь. В следующих разделах будут рассмотрены важнейшие схемотехнические принципы этих преобразователей.

24.1. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЦА-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

24.1.1. СУММИРОВАНИЕ ВЕСОВЫХ ТОКОВ

На рис. 24.1 представлена простая схема преобразования двоичного числа в пропорциональное ему напряжение. Сопротивления резисторов выбирают такими, чтобы при замкнутых ключах через них протекал ток, соответствующий весу разряда. Ключ должен быть замкнут тогда, когда в соответствующий разряд поступает логическая единица. Благодаря тому что операционный усилитель с помощью резистора охвачен петлей отрицательной обратной связи, узел суммирования остается под нулевым потенциалом. При этом исключается взаимное влияние составляющих токов при суммировании. Выходное напряжение представляется в виде

Чтобы увеличить число разрядов двоичного числа, следует подключить параллельно соответствующее количество резисторов и Наиболее жесткие требования предъявляются к точности резисторов старших разрядов, поскольку разброс токов в них не должен превышать тока младшего разряда. Поэтому разброс сопротивления в -разряде должен быть меньше, чем

Из этого условия следует, что разброс сопротивления резистора в -разряде не должен превышать 3%, а в Для двоично-десятичного счета наращивание разрядности можно провести, добавляя на каждую декаду четыре резистора, сопротивления которых соответственно в 10 раз меньше, чем у четырех предыдущих.