D/A Prevodník R-2R - História úprav

Juraj na 19:50, 4. apríl 2013

2013-04-04T19:50:40Z

Joe na 20:36, 22. máj 2010

2010-05-22T20:36:12Z

Joe na 08:30, 21. máj 2010

2010-05-21T08:30:06Z

Joe na 08:28, 14. máj 2010

2010-05-14T08:28:16Z

Pf na 19:13, 13. máj 2010

2010-05-13T19:13:54Z

Pf na 19:13, 13. máj 2010

2010-05-13T19:13:03Z

Pf: /* 1 Vlastnosti D/A prevodníka R-2R */

2010-05-13T19:11:36Z

1 Vlastnosti D/A prevodníka R-2R

Pf na 19:11, 13. máj 2010

2010-05-13T19:11:14Z

Pf: D/A Prevdník R-2R premiestnená na D/A Prevodník R-2R: chyba v nadpise stranky

2010-05-13T18:59:31Z

D/A Prevdník R-2R premiestnená na D/A Prevodník R-2R: chyba v nadpise stranky

Joe na 15:08, 13. máj 2010

2010-05-13T15:08:16Z

@@ Riadok 1: / Riadok 1: @@
-[[Category:Prevodníky]]
+{{sablona_prevodníky}}
 __NOTOC__
 Prevodníky s odporovou sieťou R-2R

@@ Riadok 9: / Riadok 9: @@
 == D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním ==
-[[Súbor:Obr1.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním]]
+[[Súbor:R2_R_s_napatovym_spinanim.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním]]
 Na obr. 1 môžeme vidieť D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním. Využíva sa tu princíp príspevku referenčného napätia k výstupnému napätiu. Ak sa nachádza prepínač v pravej polohe, číže na ''hodnote 0'', príspevok k výstupnému napätiu je nulový. To je z dôvodu, že prepínač je pripojený na zem. Ak prepínač nastavíme na ľavú polohu, ''hodnota 1'', napätie U<sub>r</sub> prechádza odporom 2R. Napätie U<sub>r</sub> je referenčným napätím, vďaka tomuto napätiu, ak je prepínač v ľavej polohe, preteká prúd v danej vetve do uzla. Tento prúd sa stáva príspevkom k celkovej hodnote výstupného napätia U<sub>0</sub>. Veľkosť tohto príspevku závisí od vzdialenosti uzla od výstupu prevodníka. Čím sme bližšie k prevodníku, tým je príspevok hodnoty k výstupnému napätiu väčší. Výstupné napätie potom dostávame superponovaním všetkých príspevkov referenčného napätia. Pre výstupné napätie U<sub>0</sub> platí nasledovný vzťah:
@@ Riadok 22: / Riadok 22: @@
 Ak referenčné napätie prechádza len uzlom 1, čiže prepínač, ktorý nastavuje koeficient ''p<sub>1</sub>'' je nastavený na ''hodnotu 1'' a ostatné prepínače sú na ''hodnote 0''.  Potom dostávame nasledovné zapojenie odporov, obr.2 veľkosť odporu je potom 3R:
-[[Súbor:Obr2.jpg|center|thumb|200px|Obr. 2 Výsledný odpor pre p1]]
+[[Súbor:Vysledny_odpor.jpg|center|thumb|200px|Obr. 2 Výsledný odpor pre p1]]
@@ Riadok 46: / Riadok 46: @@
 Z predchádzajúceho dôvodu je výhodnejšie použiť nasledovné zapojenie, D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním. Pri použití tohto zapojenia nedochádza k zmene prúdu v odporovej sieti, čím nedochádza k zhoršovaniu doby ustálenia. Takéto zapojenie je na obr.3.
-[[Súbor:Obr3.jpg|center|thumb|700px|Obr. 3 D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním]]
+[[Súbor:R2_R_s_prudovym_spinanim.jpg|center|thumb|700px|Obr. 3 D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním]]
 Cez opory siete tečú rovnaké prúdy, ktoré sú nezávislé od polohy prepínačov z toho dôvodu, že medzi vstupmi OZ je virtuálna nula. Prúd, ktorý prechádza obvodom z referenčného napätia je konštantný. Pre výstupné napätie U<sub>0</sub> platí nasledovný vzťah:

@@ Riadok 38: / Riadok 38: @@
 <math>U_0 =I_0 3R={ \frac{1}{4}U_r}</math>
-Ako môžeme vidieť s rastúcim počtom prepínačov v ľavej polohe, ''hodnota 1'', dochádza k zvyšovaniu menovateľa presne podľa všeobecného vzorca, ktorý sme si ukázali.
+Ako môžeme vidieť s rastúcim počtom prepínačov v ľavej polohe, ''hodnota 1'', dochádza k zvyšovaniu menovateľa presne podľa všeobecného vzorca, ktorý sme si ukázali. Bližšie vzorce pre výpočet veľkosti prúdu a napätia v jednotlivých vetvách je možné nájsť v odkaze <ref>http://panwiki.panska.cz/index.php/D/A_p%C5%99evodn%C3%ADk#D.2FA_p.C5.99evodn.C3.ADk_realizovan.C3.BD_s.C3.ADt.C3.AD_R-2R</ref>,.
 Takéto zhotovenie D/A prevodníka má jednu nevýhodu. Či už nastáva alebo nenastáva prechod prúdu do uzla cez patričné odpory je určené polohou prepínača p<sub>n</sub>. Hodnota prúdov vo vetve sa mení so zmenou vstupného kódu, tým dochádza k spomaľovaniu ustálenia výstupného napätia a tým sa zhoršujú dynamické vlastnosti.
@@ Riadok 54: / Riadok 54: @@
 == Odkazy a literatúra ==
 <references/>
-::[http://panwiki.panska.cz/index.php/D/A_p%C5%99evodn%C3%ADk#D.2FA_p.C5.99evodn.C3.ADk_realizovan.C3.BD_s.C3.ADt.C3.AD_R-2R D/A prevodník]
 . KUKUČA, Peter. Základy číslicového merania. Bratislava : STU, 2003 [cit. 2010-05-13]. Dostupné z WWW: <http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc>.

@@ Riadok 2: / Riadok 2: @@
 __NOTOC__
 Prevodníky s odporovou sieťou R-2R
-<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor_ladder</ref>
+<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor_ladder </ref>
-<ref>http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc</ref>,
+<ref>http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc </ref>,
 patrí medzi '''paralelné''' D/A prevodníky, ktoré využívajú metódu '''váhovania'''. Pre túto metódu sa používajú ešte prevodníky s odporovou sieťou typu R<sub>N</sub>. Avšak pri použití D/A prevodníka so sieťou R-2R, dostávame lepšiu teplotnú a časovú stabilitu, oproti tomu ak by sme použili D/A prevodník s odporovou sieťou typu R<sub>N</sub>. Tým získavame aj väčšiu presnosť u D/A prevodníkov s odporovou sieťou R-2R. Na zrealizovanie takéhoto prevodníka sa použivajú len dva druhy odporov a to s hodnotami R a s hodnotou dvojnásobnou, čiže 2R, obr. 1, 3. Tým sa výrazne  zjednoduší samotná realizácia prevodníka a zväčší sa aj jeho presnosť.
@@ Riadok 54: / Riadok 54: @@
 == Odkazy a literatúra ==
 <references/>
+::[http://panwiki.panska.cz/index.php/D/A_p%C5%99evodn%C3%ADk#D.2FA_p.C5.99evodn.C3.ADk_realizovan.C3.BD_s.C3.ADt.C3.AD_R-2R D/A prevodník]
 . KUKUČA, Peter. Základy číslicového merania. Bratislava : STU, 2003 [cit. 2010-05-13]. Dostupné z WWW: <http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc>.

@@ Riadok 1: / Riadok 1: @@
 [[Category:Prevodníky]]
 __NOTOC__
 Prevodníky s odporovou sieťou R-2R
 <ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor_ladder</ref>

@@ Riadok 1: / Riadok 1: @@
 [[Category:Prevodníky]]
-== 1 Vlastnosti D/A prevodníka R-2R ==
+__NOTOC__
 Prevodníky s odporovou sieťou R-2R
@@ Riadok 9: / Riadok 10: @@
 Keďže hovoríme o váhovaných D/A prevodníkoch, tak váha samotných koeficientov ''p<sub>1</sub>'' až ''p<sub>n</sub>'' je určená polohou prepínača. Poloha prepínača D/A prevodníka so sieťou R-2R zodpovedá hodnote ''0'' alebo ''1''. Doba ustálenia D/A prevodníka je okolo desiatok mikrosekúnd, pričom rýchle D/A prevodníky sa pohybujú v ráde desiatok nanosekund.
-== 2 D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním ==
+== D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním ==
 [[Súbor:Obr1.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním]]
@@ Riadok 19: / Riadok 20: @@
-== 2.1 Princíp ==
+== Princíp ==
 Ak referenčné napätie prechádza len uzlom 1, čiže prepínač, ktorý nastavuje koeficient ''p<sub>1</sub>'' je nastavený na ''hodnotu 1'' a ostatné prepínače sú na ''hodnote 0''.  Potom dostávame nasledovné zapojenie odporov, obr.2 veľkosť odporu je potom 3R:
@@ Riadok 29: / Riadok 30: @@
 <math>I_0 =\frac{U_r}{(R+2R)}{ \frac{1}{2}}</math>
 <math>U_0 =I_0 3R={ \frac{1}{2}U_r}</math>
@@ Riadok 42: / Riadok 44: @@
 Takéto zhotovenie D/A prevodníka má jednu nevýhodu. Či už nastáva alebo nenastáva prechod prúdu do uzla cez patričné odpory je určené polohou prepínača p<sub>n</sub>. Hodnota prúdov vo vetve sa mení so zmenou vstupného kódu, tým dochádza k spomaľovaniu ustálenia výstupného napätia a tým sa zhoršujú dynamické vlastnosti.
-== 3 D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním ==
+== D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním ==
 Z predchádzajúceho dôvodu je výhodnejšie použiť nasledovné zapojenie, D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním. Pri použití tohto zapojenia nedochádza k zmene prúdu v odporovej sieti, čím nedochádza k zhoršovaniu doby ustálenia. Takéto zapojenie je na obr.3.

← Staršia verzia	Verzia zo dňa a času 18:59, 13. máj 2010
(Žiaden rozdiel)

@@ Riadok 2: / Riadok 2: @@
-Tento typ prevodníka, s odporovou sieťou R-2R, patrí medzi tzv. paralelné D/A prevodníky, ktoré využívajú metódu váhovania. Pre túto metódu sa používajú ešte prevodníky s odporovou sieťou typu RN. Avšak pri použití D/A prevodníka so sieťou R-2R dostávame lepšiu teplotnú a časovú stabilitu, oproti tomu ak by sme použili D/A prevodník s odporovou sieťou typu RN. Tým získavame aj väčšiu presnosť u D/A prevodníkov s odporovou sieťou R-2R. Na zrealizovanie takéhoto prevodníka sa použijú len dva druhy odporov a to s hodnotami R a s hodnotou dvojnásobnou, čiže 2R, obr. 1, 2. Tým sa výrazne  zjednoduší samotná realizácia prevodníka a zväčší sa aj jeho presnosť.
+Tento typ prevodníka, s odporovou sieťou R-2R, patrí medzi tzv. '''paralelné''' D/A prevodníky, ktoré využívajú metódu '''váhovania'''. Pre túto metódu sa používajú ešte prevodníky s odporovou sieťou typu R<sub>N</sub>. Avšak pri použití D/A prevodníka so sieťou R-2R, dostávame lepšiu teplotnú a časovú stabilitu, oproti tomu ak by sme použili D/A prevodník s odporovou sieťou typu R<sub>N</sub>. Tým získavame aj väčšiu presnosť u D/A prevodníkov s odporovou sieťou R-2R. Na zrealizovanie takéhoto prevodníka sa použivajú len dva druhy odporov a to s hodnotami R a s hodnotou dvojnásobnou, čiže 2R, obr. 1, 3. Tým sa výrazne  zjednoduší samotná realizácia prevodníka a zväčší sa aj jeho presnosť.
-Keďže hovoríme o váhovaných D/A prevodníkoch, tak váha samotných koeficientov p1 až pn je určená polohou prepínača. Poloha prepínača D/A prevodníka so sieťou R-2R zodpovedá hodnote 0 alebo 1. Doba ustálenia D/A prevodníka je okolo desiatok mikrosekúnd, pričom rýchle D/A prevodníky sa pohybujú v ráde o 103 nižšom, čiže okolo desiatok nanosekund.
+Keďže hovoríme o váhovaných D/A prevodníkoch, tak váha samotných koeficientov ''p<sub>1</sub>'' až ''p<sub>n</sub>'' je určená polohou prepínača. Poloha prepínača D/A prevodníka so sieťou R-2R zodpovedá hodnote ''0'' alebo ''1''. Doba ustálenia D/A prevodníka je okolo desiatok mikrosekúnd, pričom rýchle D/A prevodníky sa pohybujú v ráde desiatok nanosekund.
@@ Riadok 10: / Riadok 10: @@
 [[Súbor:Obr1.jpg|center|thumb|700px|Obr. 1 D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním]]
-Na obr. 1 môžeme vidieť D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním. Využíva sa tu princíp príspevku referenčného napätia k výstupnému napätiu. Ak sa nachádza prepínač v pravej polohe, číže na hodnote 0, príspevok k výstupnému napätiu je nulový. To je z dôvodu, že prepínač je pripojený na zem. Ak prepínač nastavíme na ľavú polohu, hodnota 1, napätie Ur prechádza odporom 2R. Napätie Ur je referenčným napätím, vďaka tomuto napätiu, ak je prepínač v ľavej polohe, preteká prúd v danej vetve do uzla. Tento prúd sa stáva príspevkom k celkovej hodnote výstupného napätia U0. Veľkosť tohto príspevku závisí od vzdialenosti uzla od výstupu prevodníka. Čím sme bližšie k prevodníku tým je príspevok hodnoty k výstupnému napätiu väčší. Výstupné napätie potom dostávame superponovaním všetkých príspevkov referenčného napätia. Pre výstupné napätie Uo platí nasledovný vzťah:
+Na obr. 1 môžeme vidieť D/A prevodník R-2R s napäťovým spínaním. Využíva sa tu princíp príspevku referenčného napätia k výstupnému napätiu. Ak sa nachádza prepínač v pravej polohe, číže na ''hodnote 0'', príspevok k výstupnému napätiu je nulový. To je z dôvodu, že prepínač je pripojený na zem. Ak prepínač nastavíme na ľavú polohu, ''hodnota 1'', napätie U<sub>r</sub> prechádza odporom 2R. Napätie U<sub>r</sub> je referenčným napätím, vďaka tomuto napätiu, ak je prepínač v ľavej polohe, preteká prúd v danej vetve do uzla. Tento prúd sa stáva príspevkom k celkovej hodnote výstupného napätia U<sub>0</sub>. Veľkosť tohto príspevku závisí od vzdialenosti uzla od výstupu prevodníka. Čím sme bližšie k prevodníku, tým je príspevok hodnoty k výstupnému napätiu väčší. Výstupné napätie potom dostávame superponovaním všetkých príspevkov referenčného napätia. Pre výstupné napätie U<sub>0</sub> platí nasledovný vzťah:
 == 2.1 Princíp ==
-Ak referenčné napätie prechádza len uzlom 1, čiže prepínač p1 je nastavený na hodnotu 1 a ostané prepínače sú na hodnote 0.  Potom dostávame nasledovné zapojenie odporov obr.2 veľkosť odporu je potom 3R:
+Ak referenčné napätie prechádza len uzlom 1, čiže prepínač, ktorý nastavuje koeficient ''p<sub>1</sub>'' je nastavený na ''hodnotu 1'' a ostatné prepínače sú na ''hodnote 0''.  Potom dostávame nasledovné zapojenie odporov, obr.2 veľkosť odporu je potom 3R:
 [[Súbor:Obr2.jpg|center|thumb|200px|Obr. 2 Výsledný odpor pre p1]]
-Veľkosť výstupného prúdu a napätia pri prepínači p1 v hodnote 1 a ostatných na hodnote 0, je nasledovná:
+Veľkosti výstupného prúdu a napätia pri prepínači ''p<sub>1</sub>'' v ''hodnote 1'' a ostatných na ''hodnote 0'', sú nasledovné:
 <math>I_0 =\frac{U_r}{(R+2R)}{ \frac{1}{2}}</math>
@@ Riadok 28: / Riadok 30: @@
 <math>U_0 =I_0 3R={ \frac{1}{2}U_r}</math>
-Ak referenčné napätie prechádza  uzlom 1 a 2, čiže prepínač p1 a p2 je nastavený na hodnotu 1 a ostané prepínače sú na hodnote 0.  Hodnota výsledného odporu je rovnako ako u predchádzajúceho  3R.  Avšak veľkosť výstupného prúdu a napätia bude:
+Ak referenčné napätie prechádza  uzlom 1 a 2, čiže prepínač, ktorý nastavuje koeficienty ''p<sub>1</sub>'' a ''p<sub>2</sub>'' je nastavený na ''hodnotu 1'' a ostatné prepínače sú na ''hodnote 0''.  Hodnota výsledného odporu je rovnako ako u predchádzajúceho prípadu 3R.  Avšak veľkosť výstupného prúdu a napätia nie je rovnaká:
 <math>I_0 =\frac{U_r}{3R}{ \frac{1}{4}}</math>
@@ Riadok 34: / Riadok 36: @@
 <math>U_0 =I_0 3R={ \frac{1}{4}U_r}</math>
-Ako môžeme vidieť s rastúcim počtom prepínačov v ľavej polohe, hodnota 1, dochádza k zvyšovaniu menovateľa presne podľa všeobecného vzorca, ktorý sme si ukázali.
+Ako môžeme vidieť s rastúcim počtom prepínačov v ľavej polohe, ''hodnota 1'', dochádza k zvyšovaniu menovateľa presne podľa všeobecného vzorca, ktorý sme si ukázali.
-Takéto zhotovenie D/A prevodníka má jednu nevýhodu. Či nastáva prechod prúdu do uzla cez patričné odpory je určené polohou prepínača in. Hodnota prúdov vo vetve sa mení so zmenou vstupného kódu. Dochádza k spomaľovaniu ustálenia výstupného napätia a tým sa zhoršujú dynamické vlastnosti.
+Takéto zhotovenie D/A prevodníka má jednu nevýhodu. Či už nastáva alebo nenastáva prechod prúdu do uzla cez patričné odpory je určené polohou prepínača p<sub>n</sub>. Hodnota prúdov vo vetve sa mení so zmenou vstupného kódu, tým dochádza k spomaľovaniu ustálenia výstupného napätia a tým sa zhoršujú dynamické vlastnosti.
 == 3 D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním ==
@@ Riadok 44: / Riadok 46: @@
 [[Súbor:Obr3.jpg|center|thumb|700px|Obr. 3 D/A prevodník R-2R s prúdovým spínaním]]
-Cez opory siete tečú rovnaké prúdy, ktoré sú nezávislé od polohy prepínačov z toho dôvodu, že medzi vstupmi OZ je virtuálna nula. Prúd ktorý prechádza obvodom z referenčného napätia je konštantný. Pre výstupné napätie Uo platí nasledovný vzťah:
+Cez opory siete tečú rovnaké prúdy, ktoré sú nezávislé od polohy prepínačov z toho dôvodu, že medzi vstupmi OZ je virtuálna nula. Prúd, ktorý prechádza obvodom z referenčného napätia je konštantný. Pre výstupné napätie U<sub>0</sub> platí nasledovný vzťah:
-<math>U_o =U_r \frac{R_0}{R_0 +R}  \frac{p_i}{2^i}</math>
+<math>U_o =U_r \frac{R_0}{R_0 +R} \sum_{i=1}^N \frac{p_i}{2^i}</math>
 == Použitá literatúra ==
 . KUKUČA, Peter. Základy číslicového merania. Bratislava : STU, 2003 [cit. 2010-05-13]. Dostupné z WWW: <http://webmail.stuba.sk/~peter.kukuca/pedagogika/ADC2003.doc>.