8. Внутренне нагрузочное сопротивление (внутренний усилитель) осуществляющий преобразование выходного тока в напряжение, а так же функцию масштабирования.
Быстродействие определяется ОУ
РМ – резистивня матрица
БЭК – блок электронных ключей
RG – регистр
ОУ – операционный усилитель
Используемы аналоговые ключи могут быть:
- коммутирующими ток
- коммутирующими напряжение это определяет тип резистивной матрицы
Rn служит для преобразования Iвых в напряжение (в схеме присутствует либо Rn либо ОУ + R1.
ЦАП с выходом по току быстрее чем ЦАП с выходом по напряжению.
При изменении входов N на вход ОУ будет поступать что-то типа ступеньки:
вход и выход ОУ:
Точность ЦАП:
1. Точность и стабильность источника опорного напряжения
2. Точность резестивной матрицы
3. Точность и стабильность резисторов определённых коэффициентов усиления
I Статические характеристики (характеризуют точность ЦАП) Основная характеристика: статическая характеристика преобразования (СХП).
СХП – совокупность значений выходных аналоговых величин Хi в зависимости от входных кодов Ni
НТШП – начальная точка шкалы преобразования
КТШП – конечная точка шкалы преобразования
h – шаг квантования
Интервал между значениями НТШП и КТШП наз. динамическим диапазоном изменения выходной величины.
Дискретное изменение Xi при изменении Ni на 1 называется шагом преобразования h или шагом квантования по уровню.
Разрешающая способность – наименьший цифровой код при котором образуется выходное напряжение (или ток):
H = Uвых(2^n – 1)
Размерность:
- 1 младшего значащего разряда [1 МЗР]
- % от КТШП
- размерность в разрядах
Реальная СХП: могут меняться:
1. положение НТШП
2. положение КТШП
3. наклон СХП
4. линейность СХП
Степень отклонения реальной СХП от идеальной характеризует точность.
Нелинейность связана:
1. с дифференциальной нелинейностью.
2. смещение характеристики преобразования
3. с неточностью установки коэффициентов преобразования
Нелинейность ХП – это отклонение реальной характеристики от прямой, проведённой через НТШП И КТШП (идеальной ХП)
Uсм>h (смещение больше абсолютной точности), - эксплуатация ЦАП невозможна. Это устраняется балансировочным сопротивлением балансировки ОУ или внесение Eсм к РМ.
Кпр – коэффициент преобразования, его можно изменить резистором Rос (менять его Uопор нежелательно)
Кпр = Uвых / N = hN/N = h
Дифференциальный элемент настройкой изменить невозможно. Дифференциальная нелинейность связана с не идентичностью элементов из которых состоит ЦАП.
Дифференциальная нелинейность – отклонение действительного шага квантования от его среднего значения.
оценка дифференциальной нелинейности:
N – код на входе ЦАП. Ui – выход ЦАП (соответствующий Ni). Uсм – напряжение смещение; h max – максимальное отклонение. m – число точек в которых определялось значение дифф. нелинейности (для идеального определения необходимо взять m = 2^n – 1, т.е. все точки)
Лекция 4 22.09.2001
Дифференциальная нелинейность измеряется в единицах младшего значащего разряда (МЗР) или в % от величины значения КТШП.
Монотонность характеристики преобразования (МХП) – неизменность знака приращения при последовательном увеличении/уменьшении входного кода ЦАП. Если приращение больше МЗР, то может измениться монотонность XP. D должна быть меньше1 МЗР.
немонотонность
(связаны с быстродействием ЦАП и характеризует его производительность). ДП связаны с точностью преобразования цифры в аналог.
ДП определяют при изменении входных кодов.
t1 - время установления (интервал времени между подачей входного сигнала и моментом времени когда выходной сигнал достигнет установившегося значения в зоне не превышающей шаг квантования)
t2 – время распространения (интервал времени между моментами когда входной сигнал достигает уровня 0,5 и выходной сигнал достигает уровня 0,5)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.