Цифро-аналоговые преобразователи с матрицей R — 2R

К недостаткам двоично-взвешенной матрицы (см. рис. 20.7) относится большой диапазон сопротивлений используемых резисторов: от R до 2n~]R. При большом числе разрядов возникают сложности в исполнении такой матрицы, особенно при интегральной технологии.

Матрица R — 2R, показанная на рис. 20.9, содержит элементы только двух номиналов: R и 2R, чем выгодно отличается от двоично-взвешенной матрицы.

Главной структурной особенностью матрицы R — 2R является следующее свойство: независимо от числа звеньев входное сопротивление пассивного двухполюсника, подключенного параллельно любому из поперечных резисторов 2R, равно 2R. По этой причине ток, подтекающий со стороны источника опорного напряжения С/оп, делится пополам между резистором 2R

Резистивная матрица R — 2R

Рис. 20.9. Резистивная матрица R — 2R

и параллельным ему пассивным двухполюсником. Токи в резисторах 2R образуют двоично-взвешенный ряд.

Размер матрицы R — 2R вправо неограничен, зависит от заданного количества разрядов п. Пассивный двухполюсник справа, изображенный на рис. 20.9 прямоугольником, является продолжением показанной слева структуры. Его входное сопротивление независимо от количества повторяющихся звеньев равно R.

В случае трехразрядного преобразователя (п = 3) необходимый двоично-взвешенный ряд токов содержит составляющие /, 21, 41. Тогда вместо пассивного двухполюсника на рис. 20.9 можно включить резистор R.

На рис. 20.10 изображена структурная схема четырехразрядного ЦАП, в котором двоично-взвешенный набор токов получается при помощи матрицы R — 2R. По отношению к источнику опорного напряжения матрица обладает входным сопротивлением R. От источника опорного напряжения Uon отбирается ток i = Uon/R. Вес в амперах старшего разряда равен г/2, а вес младшего разряда — i/2".

Четырехразрядный ЦАП с матрицей R — 2R

Рис. 20.10. Четырехразрядный ЦАП с матрицей R — 2R

Основной принцип работы данного ЦАП тот же, что и для преобразователя, рассмотренного в подпараграфе 20.2.3 (см. рис. 20.8). Его структурные составляющие (резистивная матрица, совокупность ключей, управляемых входным цифровым кодом, суммирующий ОУ) выполняют тс же функции.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >