Mặt biến đôỉ DAC dùng mạng điện trở có trọng lượng khác nhau

Chia sẻ: Khinh Kha Kha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
79
lượt xem
10
download

Mặt biến đôỉ DAC dùng mạng điện trở có trọng lượng khác nhau

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong mạch trên, nếu thay OP-AMP bởi một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện. Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là một mạch cộng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Mặt biến đôỉ DAC dùng mạng điện trở có trọng lượng khác nhau

  1. Mạ biến đ DAC dùng mạng điện trở c trọng lượng khác nhau ạch đổi g có ư c (W Weighted re esistor net twork) (H 8.1
  2. Trong mạch trên, nếu thay OP-AMP bởi một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện. Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là một mạch cộng Ta có v0 = -RF.I = -(23b3 + 22b2 + 2b1+b0)Vr.RF/23R = -(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr.RF /2n- 1 .R Nếu RF = R thì: v0 =-(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr. /2n-1. Thí dụ: 1/ Khi số nhị phân là 0000 thì v0 = 0 1111 thì v0 = -15Vr / 8 2/ Với Vr = 5V ; R = RF = 1kΩ Ta có kết quả chuyển đổi như sau: b3 b2 b1 b0 v0 (V) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -0,625 ← LSB 0 0 1 0 -1,250 0 0 1 1 -1,875 0 1 0 0 -2.500 0 1 0 1 -3,125 0 1 1 0 -3,750 0 1 1 1 -4,375 1 0 0 0 -5,000 1 0 0 1 -5,625 1 0 1 0 -6,250 1 0 1 1 -6,875 1 1 0 0 -7,500 1 1 0 1 -8,125 1 1 1 0 -8,750 1 1 1 1 -9,375 ← Full Scale (VFS) Mạch có một số hạn chế: - Sự chính xác tùy thuộc vào điện trở và mức độ ổn định của nguồn tham chiếu Vr - Với số nhị phân nhiều bit thì cần các điện trở có giá trị rất lớn, khó thực hiện.
  3. Hình 6.9: DAC theo phương pháp điện trở trọng lượng Mạch gồm một nguồn điện áp chuẩn Uch, các chuyển mạch, các điện trở có giá trị lần lượt là R, R/2, R/4, ... , R/2n-1 và các mạch khuếch đại thuật toán. Với mạch như trên, khi một khoá điện thứ i nào được nối với nguồn điện thế chuẩn thì sẽ cung cấp cho bộ KÐTT dòng điện có giá trị là: U ch Ii = R i 2 Dòng điện này độc lập với các khoá còn lại. Như vậy có thể thấy ngay rằng biên độ điện áp ra phụ thuộc vào các vị trí được đóng hay mở khoá nghĩa là được nối với điện áp chuẩn Uch hay nói cách khác phụ thuộc vào giá trị các bít tương ứng trong tín hiệu số đưa vào mạch chuyển đổi. Một cách tổng quát, với một DAC có n bít thì tín hiệu ra được tính theo công thức:
  4. Trong ñó B0 ÷ Bn-1 có giá trị "0 hoặc "1". 1 0" Mạch có ưu điểm là đơn giản nhưng như điểm là độ chính xá và tính ổn định của kết h m n, ược ác n quả p thuộc nh phụ hiều vào trị số tuyệt ñối của các điệ trở và sự ổn định của chúng tron i ện a ng các m trường khác nhau. N môi k Ngoài ra còn phụ thuộc v tính ổn định và độ c n vào ủa chính xác củ nguồn điện áp ch n huẩn. 8.1.2 Mạch đổi DAC dùng mạn điện trở hình tha ng ở ang (H 8.2) Cho RF = 2R và lầ lượt ần Cho b3 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -8(Vr /24) t a Cho b2 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -4(Vr /24) t a Cho b1 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -2(Vr /24) t a Cho b0 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = - (Vr /24) t a Ta thấy v0 tỉ lệ với giá trị B của tổ hợp bit B = (b3 b2 b1 b0 )2 ⇒ v0 = -B(Vr /24) á ổ Hình 6.10: DAC the phương p eo pháp mạch R R-2R DAC với thang điện trở R-2R khắc phục được một số nhược đi của DAC ñiện trở C đ R c điểm C trọng lượng. g Mạch chỉ gồm ha điện trở R và 2R mắc t h ai theo hình tha với nhiề khoá điện (mỗi khoá ang ều điện c một bít) và một nguồn ñiện áp c cho chuẩn Uch.
  5. Ðại lượng cần tìm là dòng Ith chảy vào mạch KÐTT khi có một số khoá ñiện ñược nối với Uch. Theo mạch ñiện ta có: Ura = -Ith.Rf Xét tại chuyển mạch tương ứng với bít thứ i, nút tương ứng trên mạch hình thang là 2i . Sử dụng ñịnh lý Thevenin, khi ñóng chuyển mạch vào Uch thì ñiện thế tương đương Thevenin tại nút 20 sẽ là Uch/2 và nguồn tương có nội trở là R, như vậy tại nút 21 (tiến về phía mạch KÐTT) ta có nguồn tương đương Thevenin có trị số là Uch/4 và nội trở là R. Từ những kết quả trên suy ra rằng khi di chuyển về phía mạch KÐTT thì trị số ñiện thế Thevenin tại mỗi nút bằng một nửa trị số tại nút kề cận bên trái nó, và tại nút 2n-1 do ñặc tính của bộ KÐTT điện thế được coi bằng 0V. Một cách tổng quát, ta có công thức để tính điện áp ra của một DAC n bít với điện trở hình thang R-2R như sau: U r = −U ch Rf 2 .R n (2 .Bn −1 + L + 20.B0 ) n −1 Trong đó B0 ÷ Bn-1 có giá trị "0" hoặc "1". Các DAC theo thang điện trở phải dùng số điện trở khá lớn, ví dụ nếu một DAC n bít thì cần dùng 2(n-1) điện trở trong khi phương pháp điện trở trọng lượng chỉ phải dùng n thôi. Nhưng bù lại độ chính xác và tính ổn ñịnh của tín hiệu ra được đảm bảo tốt hơn.
  6.  

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản