7.6.3 Другие типы цап

ЦАП в основном бывают либо с фиксированным внутренним (или внешним), либо с внешним переменным источником опорного напряжения (умножающие преобразователи). ЦАП с фиксированным источником напряжения, не содержащие внутреннего источника опорного напряжения, позволяют потребителю применять более стабильный внешний источник, чем он получил бы в преобразователе со своим собственным встроенным источником опорного напряжения. Вообще преобразователи с фиксированным источником опорного напряжения являются более точными, чем умножающие, вследствие того, что у последних опорное напряжение переменное.

Умножающие цифроаналоговые преобразователи создают на выходе сигналы, прямо пропорциональные произведению цифрового входного сигнала и переменного аналогового опорного сигнала. Их применяют в программируемом испытательном оборудовании, решающем приборе и индикаторе на ЭЛТ, где выходную информацию необходимо не только получать, но и располагать относительно системы базовых координат.

Функционально ЦАП бывают с выходом как по току, так и по напряжению. Первые не содержат выходных усилителей и не отягощены их ограничениями по полосе частот. С выходными токами, приблизительно равными 10 мА или менее (диапазон выходного напряжения от 1 до 2 В), могут быть получены времена установления порядка 1 мкс (до 25 не).

Поскольку ЦАП с токовым выходом не содержат выходного усилителя, они чаще всего стоят гораздо меньше, чем преобразователи с выходом по напряжению. Однако они не могут быть температурно-стабильными, так как температурная нестабильность резистивной многозвенной щепочки преобразователей непосредственно сказывается на выходном сигнале. Их применяют в тех областях, где первостепенна скорость и где используются АЦП и отклоняющие цепи на ЭЛТ.

Преобразователи же с выходом по напряжению содержат выходные усилители. Вследствие этого их времена установления обычно располагаются выше 1-микросекундного диапазона. Тем не менее, чтобы несколько уменьшить время установления выходного напряжения, к быстродействующему преобразователю с таковым выходом можно присоединить высококачественный и быстродействующий выходной усилитель, хотя это и может потребовать довольно больших дополнительных денежных затрат.

Цифроаналоговые преобразователи находят применение в таких областях, как воспроизведение аналоговых данных на экране, цифровое управление двигателями, испытания, управляемые вычислительной машиной, и программируемая контрольно-измерительная аппаратура. Умножающий ЦАП представляется очень полезным в таких областях, как индикаторы графической информации, где часто необходимо формировать векторы произведений.

7.7. Аналоговые преобразователи

По существу аналогоцифровые преобразователи либо преобразуют аналоговый входной сигнал (напряжение или ток) в частоту или последовательность импульсов, длительность которой измеряют для обеспечения отображающего цифрового выходного сигнала, либо, чтобы получить цифровой выходной сигнал, сравнивают входной сигнал с переменным опорным сигналом, используя внутренний ЦАП.

Существует три ведущих способа преобразования, основанных на принципе измерения временного интервала: преобразование напряжения в частоту, метод с пилообразным напряжением и метод линейного интегрирования. На методе сравнения базируются схемы последовательного приближения, параллельные и модифицированные параллельные схемы.

АЦП является ключевым узлом промышленных, коммерческих и военных систем, так как он служит устройством сопряжения между аналоговыми и цифровыми системами. Применение интегральных схем уменьшило размеры, увеличило возможности и к тому же снизило стоимость АЦП. В дальнейшем эти достижения расширили практическое применение цифровой аппаратуры во многих областях, таких, как управление производственным процессом, управление летательными аппаратами и телеметрия.