Что такое цифроаналоговые преобразователи

Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи. Цифроаналоговые преобразователи

Рассмотренные ранее технические средства работают и с аналоговыми, и с дискретными параметрами и сигналами. Ядро автоматических систем — ЭВМ — работает только с цифровыми кодами. Для объединения всех этих средств и решаемых ими задач в рамках единой системы нужно иметь возможность взаимного преобразования величин. Эту задачу решают цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) — это устройство, которое преобразует цифровой код в аналоговую величину, соответствующую десятичному числу — эквиваленту этого кода.

Обычно выходной величиной ЦАП является электрическое напряжение.

Работа цифроаналогового преобразователя основана на двоичной системе счисления. В двоичной системе счисления только две цифры — 0 и I, но она, как и десятичная система, является позиционной, т. е. «вес» каждой цифры в числе зависит от ее позиции (разряда числа). В десятичной системе каждый более старший разряд «весит» в 10 раз больше предыдущего. Так, в числе 555 левая пятерка (2-й разряд) «весит» в 10 раз больше, чем средняя (1-й разряд), которая, в свою очередь, в 10 раз «тяжелее» правой (0-й разряд). Это число можно записать следующим образом:

Этот принцип лежит в основе работы цифроаналогового преобразователя: любое число в позиционной системе счисления можно представить в виде суммы произведений цифр на основание системы счисления в степени, равной номеру позиции этой цифры в числе (т.е. номеру разряда).

Для реализации ЦАП необходимо выбрать «единицу веса», например, значение напряжения или тока, соответствующее «весу» самого младшего разряда числа. Затем в каждом разряде числа, где имеется цифра 1, эта «единица веса» умножается на «вес» данного разряда

На рис. 5.19 представлена схема 4-разрядного цифроаналогового преобразователя, в которой «вес» каждого разряда определяется выбором сопротивления R цепи, питаемой от источника с напряжением. Управление током 1 в каждой цепи производится с помощью параллельного регистра. Подбор сопротивлений резисторов выполнен так, что ток, включаемый каждым более старшим разрядом, вдвое больше предыдущего. Все токи суммируются на сопротивлении нагрузки RH. Напряжение на нем, равное произведению. На сумму токов всех включенных разрядов, является выходной величиной £/ВЬ|Х преобразователя.

пряженике питания переключаемых цепей обычно выбирается таким, чтобы выходной сигнал преобразователя изменялся от -5,12 до +5,12 В; погрешность преобразования — около 1 %, время преобразования двоичного кода в напряжение — от единиц до десятков микросекунд.

Поиск по сайту: