Малюнок 27.9. Аттенюатор аналогового сигналу на цап

Схема практично нічим не відрізняється від схеми на малюнку 27.5. Але є дві важливі відмінності: замість постійної опорної напруги подається змінний аналоговий сигнал, а ЦАП повинен бути обов'язково помножуючим. Вихідний сигнал пов'язаний з вхідним простою формулою:

 

Uвиx = -Uвx*N*2-п

тобто вихідний сигнал пропорційний вхідному (з інверсією), а коефіцієнт пропорційності визначається вхідним цифровим кодом N. Коефіцієнт пропорційності змінюється в даному випадку від нуля і майже до одиниці з кроком, рівним 2-п. Вхідний регістр ЦАП в даному випадку також необхідний, оскільки при неодночасному перемиканні розрядів вхідного коду на вихідний сигнал ЦАП можуть накладатися короткі імпульси значної амплітуди. Вимоги до швидкодії ЦАП (до величини його часу встановлення) в даному включенні не дуже високі, оскільки амплітуду вихідного сигналу звичайно вимагається міняти нечасто. А частота вхідного аналогового сигналу може бути досить великою, вона ніяк не зв'язана з часом встановлення ЦАП. Існує також схема включення ЦАП, яку можна використовувати як керований підсилювач аналогового сигналу з коефіцієнтом підсилення, що задається вхідним кодом N, (малюнок 27.10).

Малюнок 27.10. Керований підсилювач вхідного сигналу.

В цьому випадку вихідний струм ЦАП рівний величині Uвx/Roc, а оскільки як опорна напруга використовується вихідна напруга, то виходить, що вихідна напруга пов'язана з вхідною формулою:

Uвиx = -Uвx*2п /N

тобто коефіцієнт пропорційності між вихідним і вхідним напругами обернено пропорційний коду N. Код N може мінятися в цьому випадку від 1 до (2п- 1), що відповідає коефіцієнту підсилення від приблизно одиниці до 2п. Наприклад, при 10-розрядному ЦАП коефіцієнт підсилення схеми може досягати 1024. Як і у попередньому випадку, швидкість перемикання ЦАП не дуже важлива, оскільки коефіцієнт підсилення звичайно не вимагається перемикати дуже часто. На схемі для простоти не показаний вхідний регістр ЦАП, який знову ж таки необхідний, щоб забезпечити одночасність перемикання всіх розрядів вхідного коду. Використовуючи послідовне включення схем (малюнок 27.9 і малюнок 27.10), можна забезпечити приведення до стандартного рівня вхідної напруги, змінної в дуже широких межах (малюнок 27.11). Така задача часто зустрічається в аналого-цифрових системах. Коефіцієнт передачі всієї схеми буде рівний відношенню вхідних кодів обох ЦАП N/M і може бути встановлений з високою точністю як в діапазоні від 0 до 1 (аттенюатор), так і в діапазоні від 1 до 2П (підсилювач). На схемі не показані вхідні регістри обох ЦАП, але вони також потрібні.

Малюнок 27.11. Послідовне включення аттенюатора і підсилювача.

Нарешті, остання схема із застосуванням ЦАП, яку ми розглянемо, - це схема зсуву аналогового сигналу на величину, що задається вхідним цифровим кодом. Зсув є, по суті, складанням аналогового сигналу з постійною напругою. Така задача досить часто зустрічається в аналого-цифрових системах.

Малюнок 27.12. Схема керованого зсуву аналогового сигналу.

Схема зсуву (малюнок 27.12) включає перетворювач цифрового коду у вихідну напругу і аналоговий суматор на операційному підсилювачі. Величина напруги зсуву вхідного сигналу буде рівна Uref * 2-п • N. Оскільки застосовуються два інвертуючих операційних підсилювача, інверсії вхідного сигналу на виході в даному випадку не буде. Якщо потрібен як позитивний, так і негативний зсув, то необхідно застосовувати ЦАП з біполярним вихідним сигналом.