Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






ЦАП с токовыми ключами






Большую точность распределения токов в соответствии с весовыми коэффициентами и лучшую температурную стабильность можно получить при использовании генераторов стабильного тока (ГСТ) в каждом из разрядов ЦАП. Принцип построения ЦАП с токовыми ключами и с использованием ГСТ показан на рис. 5.6. При поступлении на управляющий вход положительного напряжения входной диод открывается, а другой запирается. Постоянный ток течет через входной диод. Подав отрицательное входное напряжение, мы запираем входной диод, а второй открываем. Таким образом, напряжением на цифровых входах осуществляется коммутация разрядных токов, а суммарный ток I общ операционным усилителем преобразуется в выходное напряжение. Через узел суммирования протекает постоянный ток. Если токи имеют соответствующие весовые значения, то выходное напряжение будет пропорционально заданному двоичному коду.

Рис. 5.6. Функциональная схема ЦАП с генераторами стабильного тока

Принцип токовых ключей используется преимущественно в ЦАП, реализуемых по биполярной технологии. Обычно ГСТ выполняют на биполярных транзисторах, а функцию переключения выполняют на диодах. Схема ЦАП с источниками токов на биполярных транзисторах приведена на рис. 5.7. Весовые токи собираются с помощью резисторной матрицы. Для того, чтобы транзисторы V 1V 6, несмотря на различие в величине тока, имели одинаковое напряжение база-эмиттер, площади их эмиттеров делают различными в соответствии с весовыми коэффициентами.

Выходное напряжение для резисторной матрицы создается с помощью опорного транзистора V 6 и операционного усилителя ОУ 1 , выходное напряжение которого устанавливается таким, что коллекторный ток транзистора V 6 принимает значение I опорн = 8 I 0. Далее оно делится пополам дважды и формируются разрядные токи 4 I 0 и 2 I 0. Для создания тока младшего разряда I0 используются два транзистора: V 2 и V 1 , которые обеспечивают в резисторе 2R ток 2 I 0. Ток I 0 протекает через транзистор V 2 .

Рис. 5.7. Схема ЦАП с источниками токов на биполярных транзисторах

Метод источников тока на биполярных транзисторах используется многими фирмами для производства 8–, 10– и 12– разрядных микросхем ЦАП в интегральном исполнении. В качестве примера можно привести отечественную микросхему ЦАП К594 ПА1.

Эта микросхема представляет собой 12-разрядный параллельный ЦАП с суммированием токов. Она изготовлена по биполярной планарно-эпитаксиальной технологии на n-p-n и p-n-p транзисторах на кристалле 5, 0 х 2, 6 мм2 и содержит 153 элемента Тонко-пленочная матрица взвешенных резисторов выполнена на втором кристалле кристалле площадью 5, 0 х 2, 5 мм2 и содержит 24 прецизионных резистора.

Оба кристалла конструктивно размещены в одном корпусе с 24 выводами. Токовые переключатели, генераторы тока, схемы управления и резисторы матрицы разделены в МС между тремя 4-разрядными ЦАП. Такое объединение тетрад резко снижает диапазон номиналов сопротивлений резисторов и переключаемых токов в МС. Разрядные токи в пределах одной группы получаются от генераторов токов на транзисторах с общей базой, имеющих соотношение площадей эмиттеров 8: 4: 2: 1 соответственно. Различие по площади эмиттеров достигается изменением их числа при одинаковых размерах.

5.5. Время-импульсный метод построения ЦАП

Время-импульсный метод преобразования (рис. 5.8) применяется при низких требованиях к быстродействию и обеспечивает при малых аппаратных затратах высокую точность преобразования.

Рис. 5.8. ЦАП, построенный по время-импульсному методу.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.