3.1.3. Цап с транзисторной
ЦЕПЬЮ ЗАДАНИЯ
ВЕСОВЫХ ТОКОВ.
В этих ЦАП используется свойство дифференциальных каскадов на биполярных транзисторах. В таких каскадах ток объединенных эмиттеров, заданный генератором тока, делится поровну между коллекторными цепями. Будем считать ток одного коллектора масштабным током старшего значащего разряда (СЗР), ток другого транзистора подадим в эмиттер точно такой же пары. Этот ток так же делится поровну между коллекторными цепями второй пары транзисторов. Коллекторный ток одного из этих транзисторов есть масштабный ток следующего разряда, коллекторный ток другого транзистора идет в эмиттер следующей пары транзисторов, и т.д.
На рис.3. представлен такой ЦАП.
Диоды Дд1-Дд4 образуют цепь задания базовых потенциалов. Коммутация токов осуществляется диодными ключами Д1-Д2. Такие преобразователи не делают с разрядностью более 8, т.к. возникают боль-
шие погрешности из-за малых значений h21э у транзисторов (коэффициента усиления по току) и их не симметричности. Рассмотренные выше схемы являются основой для построения различных, как в дискретном,так и в интегральном исполнении ЦАП, отличающихся разрядностью, точностью, быстродействиием.
Рис.3. ЦАП с транзисторной цепью задания
весовых токов.
3.2. Аналого-цифровые
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) превращают аналоговый входной сигнал в цифровой код. АЦП используется, когда аналоговое выходное напряжение схемы или чувствительного элемента (например мостового датчика температуры) должно быть преобразовано в цифровой код с целью удобной и экономичной регистрации данных или выполнения вычислений. АЦП широко используется в промышленных системах связи и контроля. Имеется очень много различных типов АЦП.
Рассмотрим наиболее распространенные из них.
3.2.1. Параллельный ацп.
Рис.4. Параллельный АЦП
Параллельные АЦП являются наиболее простыми из всех по принципу построения и самыми быстродействующими. По сути дела такие АЦП представляют собой группу параллельных компараторов. Аналоговый входной сигнал прикладывается ко всем компараторам одновременно. Один из выходов компаратора подключается к собственному опорному напряжению. Значения опорных напряжений компараторов отличаются друг от друга напряжением, соответствующее младшему разряду. Все компараторы, для которых Uвх>Uоп, изменяют состояние своих выходов после приложения Uвх. Выходы компараторов подводятся к кодирующей логике, которая преобразует унитарный код в двоичный.
Параллельный АЦП отличается большим быстродействием. Это объясняется тем, что цифровой выход появляется немедленно по истечении времени установления компараторов и времени прохождения сигналов через декодирующую логическую схему (порядка 30 нс.). Однако общее число используемых компараторов составляет 2n-1, где n - число разрядов. Таким образом 8-и разрядный АЦП имеет 2^8-1=256-1=255 компараторов.
Очевидно, что с увеличением разрядов параллельный АЦП становится очень дорогостоящим. Такие преобразователи используются лишь там, где нужно высокое быстродействие.