8. Разработайте функциональную схему устройства вывода аналоговой информации. Используйте цап с матрицей r-2r.

Рациональным способом уменьшения количества номиналов резисторов является использование резистивной (лестничной) матрицы R —2R, изображенной на рис. 7,6. Выражение (1) реализуется схемой ЦАП при R_OC = 3R.

Практическую реализацию многоразрядных схем ЦАП рационально проводить на основе микросхем, содержа­щих основные блоки ЦАП в одном корпусе.

Плюс: высокая технологичная система, минус: ключей в два раза больше в отличии от ЦАП с двоично-взвешенным сопротивлением.

Режекторный фильтр (заградитель) – это электронный ключ, который фильтрует частоту дискретизации определенной полосы.

Цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП) называют устройства, генерирующие выходную аналоговую величину, соответст­вующую цифровому коду, поступающему на вход преобразователя. Цифро-аналоговые преобразователи используются для согласования ЭВМ с аналоговыми устройствами, а также в качестве внут­ренних узлов в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) и циф­ровых измерительных приборах. Цифро-аналоговое преобразо­вание в рассматриваемых в данной книге ЦАП состоит в сумми­ровании эталонных величин, соответствующих разрядам входного кода. Применяются в основном два метода цифро-аналогового преобразования: суммирование единичных эталонных величин и суммирование эталонных величин, веса которых отличаются. В первом при формировании выходной аналоговой величины использу­ется только одна эталонная величина весом в один квант. Во втором методе применяются эталонные величины с весами, зави­сящими от номера разряда, и в суммировании участвуют только те эталонные величины, для которых в соответствующем разряде входного кода имеется единица. При этом используется двоичный позиционный код или двоично-десятичный. В случае двоичного позиционного кода значения всех разрядов поступают одновременно на все входы ЦАП. Работа таких ЦАП описывается выражением

Х = Р(а₁2^-1+ а₂2^-2+…+ а_i2^-b), (1)

где Х - выходная аналоговая величина; а_i, — коэффициенты соответствующих двоич­ных разрядов, которые принимают дискретные значения единица или нуль; Р — опорный сигнал; b — число разрядов. Опорным сиг­налом может служить напряжение постоянного или переменного тока. В преобразователях из опорного сигнала формируются эталонные величины, соответствующие значениям разрядов входного кода, которые суммируются и образуют дискретные значения выходной аналоговой величины. Дальнейшая классификация ЦАП может быть проведена по разным признакам:

а) способу формирования выходного сигнала (с суммирова­нием напряжений, делением напряжения, суммированием токов);

б) роду выходного сигнала (с токовым выходом, выходом по напряжению);

в) полярности выходного сигнала (униполярные, биполярные);

г) характеру опорного сигнала (постоянный, переменный);

д) конструктивно-технологическому исполнению (модульные, гибридные, интегральные);

е) типу элементов для суммирования и деления (резистивные, емкостные, оптоэлектронные).

Базовая схема ЦАП, реализующего выражение (1), показанная на рис.7.a, содержит источник опорного напряжения E₀, матрицы двоично-весовых резисторов, набор ключей и дифференциальный операционный уси­литель. Основные недостатки этой схемы определяются необходимостью применения резисторов с большим диапазоном номиналов, например 1R — 1024R для 10-раз­рядного ЦАП.

Рациональным способом уменьшения количества номиналов резисторов является использование резистивной (лестничной) матрицы R —2R, изображенной на рис. 7,6. Выражение (1) реализуется схемой ЦАП при R_OC = 3R.

Практическую реализацию многоразрядных схем ЦАП рационально проводить на основе микросхем, содержа­щих основные блоки ЦАП в одном корпусе.