Kiwiki - Príspevky používateľa [sk]

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T18:21:44Z

Ivec:

Prevodníky s odporovou sieťou RN, patrí medzi '''paralelné D/A prevodníky''', ktoré využívajú metódu '''váhovania'''.

Paralelné D/A prevodníky sa vyznačujú tým, že koeficienty a1 – an číslicového vstupného slova sú k dispozícii súčasne. Hodnotám 0 a 1 týchto koeficientov zodpovedajú polohy prepínačov D/A prevodníka. Rýchlosť prevodu paralelných D/A prevodníkov môže byť veľmi vysoká. Určuje ju doba zopnutia a rozopnutia analógových spínačov, trvanie prechodných javov v odporovej sieti prevodníka a rýchlosť sumačného zosilňovača. Doba ustálenia bežných D/A prevodníkov sa udáva v jednotkách až desiatkach mikrosekúnd, rýchle D/A prevodníky dosahujú hodnoty rádovo jednotiek až desiatok nanosekúnd.

[[Súbor:Obr1 Rn.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník so sčítavaním prúdov]]

Principiálne najjednoduchší '''paralelný D/A prevodník''' používa metódu sčítavania (váhovaných) prúdov podľa obr. 1. Pre výstupné napätie prevodníka platí

:<math>U_o =U_r.R_0 \sum_{i=1}^N \frac{a_i}{2^i.R}</math>

Ak R0 = R , potom sa tento vzťah zmení na tvar

:<math>U_o =-R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)= -\frac{R_F}{R}.U_{REF} (b_7 + \frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

to znamená, že plný rozsah D/A prevodníka (FSR) je v takomto prípade rovný hodnote referenčného napätia Ur.

Hlavným nedostatkom D/A prevodníkov so sčítavaním prúdov je veľký rozsah hodnôt odporov, čo spôsobuje problémy pri ich realizácii, ale najmä horšiu teplotnú a časovú stabilitu, a teda menšiu presnosť týchto prevodníkov.

[[Súbor:Obr2 8bit_DA_prevodnik.jpg|center|thumb|700px|Obr. 2 zapojenie váhového 8-bitového D/A prevodníka]]

Na obrázku 2 je znázornené zapojenie 8-bitového D/A prevodníka.
Z vlastnosti ideálneho operačného zosilňovača vyplýva

:<math>i=i_7b_7 + i_6b_6 + i_5b_5 + i_4b_4 + i_3b_3 + i_2b_2 + i_1b_1 + i_0b_0 = -\frac{U_0}{R_f}</math> ,

kde bn=1 pre zapnutý vypínač a bn=0 , pre vypnutý vypínač.

:<math>i_7 = \frac{U_{REF}}{2^0.R}, i_6 = \frac{U_{REF}}{2^1.R},... i_n = \frac{U_{REF}}{2^{7-n}}</math>

A z toho:

:<math>U_0 = -R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)=-\frac{R_F}{R} U_{REF}(b_7+\frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

:<math>U_0=-\frac{R_F}{R} U_{REF}\sum_{n=0}^7 \frac{b_n}{2^{7-n}}</math>

Koeficienty '''2n''' určujú váhu jednotlivých rezistorov. Rezistor s najmenšou váhou je 27R (preteká ním najmenší prúd) a s najväčšou je 20R . LSB je bit s najmenšou váhou a MSB je bit s najväčšou váhou. Presnosť prevodníka ovplyvňuje stabilita referenčného napätia UREF a teplotná stabilita odporovej siete. V prvom rade sa musia dodržať presné hodnoty odporov, čo sa ťažšie realizuje.

Z toho dôvodu sa častejšie využívajú prevodníky realizované pomocou rezistorovej siete '''R-2R'''.

== Odkazy a literatúra ==

1. KUKUČA, Peter. Základy číslicového merania. Bratislava : STU, 2003 [cit. 2010-05-13]. Dostupné z WWW: <http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc>.

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T18:18:08Z

Ivec:

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T13:30:05Z

Ivec: /* D/A Prevodník R^n */

== D/A Prevodník R^n ==
Prevodníky s odporovou sieťou RN, patrí medzi '''paralelné D/A prevodníky''', ktoré využívajú metódu '''váhovania'''.

Paralelné D/A prevodníky sa vyznačujú tým, že koeficienty a1 – an číslicového vstupného slova sú k dispozícii súčasne. Hodnotám 0 a 1 týchto koeficientov zodpovedajú polohy prepínačov D/A prevodníka. Rýchlosť prevodu paralelných D/A prevodníkov môže byť veľmi vysoká. Určuje ju doba zopnutia a rozopnutia analógových spínačov, trvanie prechodných javov v odporovej sieti prevodníka a rýchlosť sumačného zosilňovača. Doba ustálenia bežných D/A prevodníkov sa udáva v jednotkách až desiatkach mikrosekúnd, rýchle D/A prevodníky dosahujú hodnoty rádovo jednotiek až desiatok nanosekúnd.

[[Súbor:Obr1 Rn.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník so sčítavaním prúdov]]

Principiálne najjednoduchší '''paralelný D/A prevodník''' používa metódu sčítavania (váhovaných) prúdov podľa obr. 1. Pre výstupné napätie prevodníka platí

<math>U_o =U_r.R_0 \sum_{i=1}^N \frac{a_i}{2^i.R}</math>

Ak R0 = R , potom sa tento vzťah zmení na tvar

<math>U_o =-R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)= -\frac{R_F}{R}.U_{REF} (b_7 + \frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

to znamená, že plný rozsah D/A prevodníka (FSR) je v takomto prípade rovný hodnote referenčného napätia Ur.

Hlavným nedostatkom D/A prevodníkov so sčítavaním prúdov je veľký rozsah hodnôt odporov, čo spôsobuje problémy pri ich realizácii, ale najmä horšiu teplotnú a časovú stabilitu, a teda menšiu presnosť týchto prevodníkov.

[[Súbor:Obr2 8bit_DA_prevodnik.jpg|center|thumb|700px|Obr. 2 zapojenie váhového 8-bitového D/A prevodníka]]

Na obrázku 2 je znázornené zapojenie 8-bitového D/A prevodníka.
Z vlastnosti ideálneho operačného zosilňovača vyplýva <math>i=i_7b_7 + i_6b_6 + i_5b_5 + i_4b_4 + i_3b_3 + i_2b_2 + i_1b_1 + i_0b_0 = -\frac{U_0}{R_f}</math> , kde bn=1 pre zapnutý vypínač a bn=0 , pre vypnutý vypínač.

<math>i_7 = \frac{U_{REF}}{2^0.R}, i_6 = \frac{U_{REF}}{2^1.R},... i_n = \frac{U_{REF}}{2^{7-n}}</math>

A z toho:

<math>U_0 = -R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)=-\frac{R_F}{R} U_{REF}(b_7+\frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

<math>U_0=-\frac{R_F}{R} U_{REF}\sum_{n=0}^7 \frac{b_n}{2^{7-n}}</math>

Koeficienty '''2n''' určujú váhu jednotlivých rezistorov. Rezistor s najmenšou váhou je 27R (preteká ním najmenší prúd) a s najväčšou je 20R . LSB je bit s najmenšou váhou a MSB je bit s najväčšou váhou. Presnosť prevodníka ovplyvňuje stabilita referenčného napätia U{REF} a teplotná stabilita odporovej siete. V prvom rade sa musia dodržať presné hodnoty odporov, čo sa ťažšie realizuje.

Z toho dôvodu sa častejšie využívajú prevodníky realizované pomocou rezistorovej siete '''R-2R'''.

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T13:28:29Z

Ivec: /* D/A Prevodník R^n */

== D/A Prevodník R^n ==
Prevodníky s odporovou sieťou RN, patrí medzi '''paralelné D/A prevodníky''', ktoré využívajú metódu '''váhovania'''.

Paralelné D/A prevodníky sa vyznačujú tým, že koeficienty a1 – an číslicového vstupného slova sú k dispozícii súčasne. Hodnotám 0 a 1 týchto koeficientov zodpovedajú polohy prepínačov D/A prevodníka. Rýchlosť prevodu paralelných D/A prevodníkov môže byť veľmi vysoká. Určuje ju doba zopnutia a rozopnutia analógových spínačov, trvanie prechodných javov v odporovej sieti prevodníka a rýchlosť sumačného zosilňovača. Doba ustálenia bežných D/A prevodníkov sa udáva v jednotkách až desiatkach mikrosekúnd, rýchle D/A prevodníky dosahujú hodnoty rádovo jednotiek až desiatok nanosekúnd.

[[Súbor:Obr1 Rn.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník so sčítavaním prúdov]]

Principiálne najjednoduchší '''paralelný D/A prevodník''' používa metódu sčítavania (váhovaných) prúdov podľa obr. 1. Pre výstupné napätie prevodníka platí

<math>U_o =U_r.R_0 \sum_{i=1}^N \frac{a_i}{2^i.R}</math>

Ak R0 = R , potom sa tento vzťah zmení na tvar

<math>U_o =-R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)= -\frac{R_F}{R}.U_{REF} (b_7 + \frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

to znamená, že plný rozsah D/A prevodníka (FSR) je v takomto prípade rovný hodnote referenčného napätia Ur.

Hlavným nedostatkom D/A prevodníkov so sčítavaním prúdov je veľký rozsah hodnôt odporov, čo spôsobuje problémy pri ich realizácii, ale najmä horšiu teplotnú a časovú stabilitu, a teda menšiu presnosť týchto prevodníkov.

[[Súbor:Obr2 8bit_DA_prevodnik.jpg|center|thumb|700px|Obr. 2 zapojenie váhového 8-bitového D/A prevodníka]]

Z vlastnosti ideálneho operačného zosilňovača vyplýva <math>i=i_7b_7 + i_6b_6 + i_5b_5 + i_4b_4 + i_3b_3 + i_2b_2 + i_1b_1 + i_0b_0 = -\frac{U_0}{R_f}</math> , kde bn=1 pre zapnutý vypínač a bn=0 , pre vypnutý vypínač.

<math>i_7 = \frac{U_{REF}}{2^0.R}, i_6 = \frac{U_{REF}}{2^1.R},... i_n = \frac{U_{REF}}{2^{7-n}}</math>

A z toho:

<math>U_0 = -R_f(i_7b_7+...+i_0b_0)=-\frac{R_F}{R} U_{REF}(b_7+\frac{b_6}{2}+\frac{b_5}{4}+\frac{b_4}{8}+\frac{b_3}{16}+\frac{b_2}{32}+\frac{b_1}{64}+\frac{b_0}{128})</math>

<math>U_0=-\frac{R_F}{R} U_{REF}\sum_{n=0}^7 \frac{b_n}{2^{7-n}}</math>

Koeficienty '''2n''' určujú váhu jednotlivých rezistorov. Rezistor s najmenšou váhou je 27R (preteká ním najmenší prúd) a s najväčšou je 20R . LSB je bit s najmenšou váhou a MSB je bit s najväčšou váhou. Presnosť prevodníka ovplyvňuje stabilita referenčného napätia U{REF} a teplotná stabilita odporovej siete. V prvom rade sa musia dodržať presné hodnoty odporov, čo sa ťažšie realizuje.

Z toho dôvodu sa častejšie využívajú prevodníky realizované pomocou rezistorovej siete '''R-2R'''.

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T11:50:21Z

Ivec: /* D/A Prevodník R^n */

Súbor:Obr2 8bit DA prevodnik.jpg

2010-05-16T11:39:50Z

Ivec:

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T11:38:54Z

Ivec: /* D/A Prevodník R^n */

Súbor:Obr1 Rn.jpg

2010-05-16T11:30:48Z

Ivec:

D/A Prevodník R^n

2010-05-16T11:24:57Z

Ivec: Vytvorená stránka „== D/A Prevodník R^n == Prevodníky s odporovou sieťou RN, patrí medzi '''paralelné D/A prevodníky''', ktoré využívajú metódu '''váhovania'''. Parale…“