37.Перетворювачі з підсумовуванням напруги і струму.

ЦАП з cумуванням вагових струмів

Більшість схем паралельних ЦАП засновано на підсумовуванні струмів, сила кожного з яких пропорційна вазі цифрового двійкового розряду, причому повинні сумуватися тільки струми розрядів, значення яких рівні 1. Нехай, наприклад, потрібно перетворити двійковий четирьохрозрядний код в аналоговий сигнал струму. У четвертого, старшого значущого розряду (СЗР) вага буде дорівнює 2³=8, у третього розряду - 2²=4, у другого - 2¹=2 та в молодшого (МЗР) - 2⁰=1. Якщо вага МЗРI_МЗР=1 ма, то I_СЗР=8 ма, а максимальний вихідний струм перетворювача I_{вих.макс}=15 ма та відповідає коду 1111₂. Зрозуміло, що коду 1001₂, наприклад, буде відповідати I_вих=9 ма та т.д. Отже, потрібно побудувати схему, що забезпечує генерацію та комутацію за заданими законами точних вагових струмів. Найпростіша схема, що реалізує зазначений принцип, наведена на рис. 3.

Опори резисторів вибирають так, щоб при замкнутих ключах через них протікав струм, що відповідає вазі розряду. Ключ повинен бути замкнутим тоді, коли відповідний йому біт вхідного слова дорівнює одиниці. Вихідний струм визначається співвідношенням

ЦАП з підсумовуванням напруг

Схема восьмирозрядного перетворювача з підсумовуванням напруг, що виготовляється у виді ІМС, наведена на рис. 8.12. Основу перетворювача складає коло з 256 резисторів рівного опору, з'єднаних послідовно. Вивід W через ключі S₀...S₂₅₅ може підключатися до будь-якої точки цього кола в залежності від вхідного числа. Вхідний двійковий код D перетворюється дешифратором 8х256 в унітарний позиційний код, безпосередньо керуючи ключами. Якщо прикласти напругу U_AB між виводами А та У, то напруга між виводами W та B складе

U_WB=U_ABD.

Перевагою даної схеми є мала диференційна нелінійність та гарантована монотонність характеристики перетворення. Її можна використовувати як резистор, що підстроюється цифровим кодом. Випускається кілька моделей таких ЦАП. Наприклад, мікросхема AD8403 містить чотири восьмирозрядних ЦАП, виконаних за схемою на рис. 8.12, з опором між виводами А та У 10, 50 або 100 кОм в залежності від модифікації. При подачі активного рівня на вхід "Економічний режим" відбувається розмикання ключа S_відк та замикання ключа S₀. ІМС має вхід скидання, яким ЦАП можна установити на середину шкали. Фірма Dallas Semiconductor випускає кілька моделей ЦАП (наприклад, здвоєний DS1867) з підсумовуванням напруг, у яких вхідний регістр являє собою енергонезалежний оперативний запам'ятовуючий пристрій, що особливо зручно для побудови схем з автоматичним підстроюванням (калібруванням). Недолік схеми - необхідність виготовляти на кристалі велику кількість (2^N) узгоджених резисторів. Проте, у даний час випускаються 8-ми, 10-ти та 12-ти розрядні ЦАП даного типу з буферними підсилювачами на виході, наприклад, AD5301, AD5311 та AD5321.