7.2. ЦАП лестничного типа
Схема ЦАП лестничного типа
приведена на рис. 11.2. Она состоит из резистив-ной матрицы R-2R, напоминающей
лестницу, и суммирующего усилителя. Преимущество такого соединения резисторов
заключается в том, что используются резисторы только двух номиналов. Сопротивление
каждого из резисторов R1…R5 равно 20 кОм, а резисторов R6…R8, Ro — 10 кОм.
Отметим, что сопротивления горизонтально расположенных резисторов "лестницы"
ровно в 2 раза больше сопротивлений вертикальных. 
ЦАП лестничного типа аналогичен
ЦАП с весовыми резисторами. В рассматриваемом примере используется опорное напряжение
3,75 В. Переход к каждой следующей двоичной последовательности на входах приводит
к увеличению аналогового выходного сигнала на 0,25 В. Опорное напряжение выбрано
равным 3,75 В из соображения удобства сопряжения с ИМС семейства ТТЛ при замене
ключей A…D такими ИМС.
Выходное напряжение ЦАП
на рис. 11.2 определяется по формуле [32]: 
(11.1)
.
где S,— значение цифрового
сигнала (0 или 1) на i-м входе, n — число разрядов преобразования (для схемы
на рис. 11.2 n = 4), R — сопротивление резистора матрицы R-2R (R = 10 кОм для
схемы на рис. 11.2).
Вариант ЦАП с использованием
в качестве коммутирующего устройства двоично-десятичного счетчика 74160 (К155ИЕ9)
показан на рис. 11.3. 
Из сравнения ЦАП на рис.
11.2 и 11.3 видно, что во втором отсутствует источник опорного напряжения —
его роль выполняет сам счетчик-коммутатор. Эквивалентное значение Uon можно
получить на основании формулы (11.1) и результатов осциллографических измерений,
показанных на рис. 11.4. В частности, максимальное выходное напряжение ЦАП VB2=-2,8125
В, минимальное — VB1=-0,3125 В, их разность — VB2-VB1=-2,45 В.
Контрольные вопросы и задания
1. Чем отличается ЦАП лестничного
типа от ЦАП с весовыми резисторами?
2. С помощью формулы (11.1)
рассчитайте выходное напряжение ЦАП на рис .11.2 для всех 16 комбинаций переключателей
А, В, С, D и сравните полученные результаты с результатами моделирования.
3. Замените переключатели
А, В, С, D в схеме на рис. 11.2 программными переключателями, имитирующими последовательное
во времени с интервалом 5 с появление кодовых комбинаций 0001, 0010, 0100 и
1000.
4. Используя формулу (11.1)
и результаты моделирования, рассчитайте эквивалентное напряжение Uon для схемы
на рис. 11.3.
|
