7.4.2. Пкн на основе резистивной матрицы r-2r

Функциональная схема ПКН данного типа приведена на рис. 7.7.

Анализируя работу данной схемы, получаем ее уравнение преобразования

Выходное сопротивление этой схемы определяется выходным сопротивлением ОУ, включенного по схеме инвертирующего сумматора (преобразователя ток – напряжение), которое даже в самом худшем случае много меньше 1, если R₀ сопоставимо с R. Входное сопротивление приблизительно равно R и будет тем больше, чем больше разрядность преобразования.

Входное сопротивление не зависит от количества замкнутых на вход ОУ ключей, поэтому нет жестких требований к R_{ВЫХ ион}.

Рис. 7.7. Функциональная схема ПКН на основе резистивной матрицы R-2R

Достоинство ПКН данного типа: использование всего двух номиналов резисторов, что позволяет не использовать в резисторной матрице высокоомных резисторов. Обычно в таких ПКН сечение резистора составляет 30 мкм, что позволяет с высокой точностью выполнить соотношение R-2R.

Недостаток: большее, по сравнению с ПКН на основе матрицы резисторов с весовыми коэффициентами, количество резисторов в матрице и, следовательно, потенциально меньшее быстродействие.

Погрешности ПКН с суммированием токов те же, что и у ПКН с суммированием напряжений.

7.5. Краткая информация об интегральных цап

В табл. 7.1 приведены сведения об основных параметрах некоторых интегральных ЦАП, выпускаемых корпорацией Analog Devices.

Контрольные вопросы

1. Оцените входное сопротивление R_ВЫХ 10-разрядного ПКН на основе управляемого делителя напряжения последовательного типа, если номинальное сопротивление резистора делителя 1 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 256.

2. Оцените входное сопротивление R_ВХ 12-разрядного ПКН на основе управляемого делителя напряжения параллельного типа, если номинальное сопротивление резистора делителя 1 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 256.

3. Оцените входное сопротивление R_ВЫХ 12-разрядного ПКН на основе резистивной матрицы R-2R, если номинальное сопротивление резистора R = 10 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 512.

4. Оцените входное сопротивление R_ВЫХ 12-разрядного ПКН с суммированием напряжений на основе сетки резисторов, если номинальное сопротивление резистора R = 10 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 512.

5. Оцените выходное сопротивление R_ВЫХ 10-разрядного ПКН на основе управляемого делителя напряжения последовательного типа, если номинальное сопротивление резистора делителя 1 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 256.

6. Оцените выходное сопротивление R_ВХ 12-разрядного ПКН на основе управляемого делителя напряжения параллельного типа, если номинальное сопротивление резистора делителя 1 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 256.

7. Оцените входное сопротивление R_ВХ 12-разрядного ПКН с суммированием токов на основе матрицы резисторов с весовыми коэффициентами, если номинальное сопротивление резистора матрицы R = 1 кОм, а значение управляющего кода на входе ПКН N_УПР = 256.

8. Почему в быстродействующих ПКН используются токовые ключи?

9. Какой из известных вам типов ПКН является наиболее быстродействующим и почему?

10. Какой из известных вам типов ПКН потенциально обеспечивает наибольшую разрядность преобразования и почему?

11. Укажите достоинства и недостатки ПКН на основе управляемого делителя напряжения параллельного типа.

12. Укажите достоинства и недостатки ПКН на основе управляемого делителя напряжения последовательного типа.

13. Укажите достоинства и недостатки ПКН с суммированием напряжений на основе сетки резисторов.

14. Укажите достоинства и недостатки ПКН с суммированием токов на основе матрицы резисторов с весовыми коэффициентами.

15. Укажите достоинства и недостатки ПКН с суммированием токов на основе резистивной матрицы R-2R.