Параллельный ЦАП на переключаемых конденсаторах - Формирование выходного сигнала в виде напряжения. Интерфейсы цифро-аналоговых преобразователей

Основой ЦАП этого типа является матрица конденсаторов, емкости которых соотносятся как целые степени двух. Схема простого варианта такого преобразователя приведена на рис. 4. Емкость K-го конденсатора матрицы определяется соотношением

СK=2KC0.

(6)

Цикл преобразования состоит из двух фаз. В первой фазе ключи S0...SN-1 находятся в левой позиции. Ключ сброса SСб замкнут. При этом все конденсаторы разряжены. Во второй фазе ключ сброса SСб размыкается. Если K-й бит входного N-разрядного слова DK=1, то соответствующий ключ SK переключается в правую позицию, подключая нижнюю обкладку конденсатора к источнику опорного напряжения, или остается в левой позиции, если DK=0. Суммарный заряд конденсаторов матрицы с учетом (5) составит

(7)

Равный заряд получает и конденсатор С в обратной связи ОУ. При этом выходное напряжение ОУ составит

UВых=-Q/C.

(8)
параллельный цап на коммутируемых конденсаторах

Рис. 4. Параллельный ЦАП на коммутируемых конденсаторах

Подставив (7) в (8), найдем окончательно

(9)

Для хранения результата преобразования (постоянного напряжения) в течении сколь-нибудь продолжительного времени к выходу ЦАП этого типа следует подключить устройство выборки-хранения. Хранить выходное напряжение неограниченное время, как это могут делать ЦАП с суммированием весовых токов, снабженные регистром-защелкой, преобразователи на коммутируемых конденсаторах не могут из-за утечки заряда. Поэтому они применяются, в основном, в составе аналого-цифровых преобразователей. Другим недостатком является большая площадь кристалла ИМС, занимаемая подобной схемой.

Похожие статьи




Параллельный ЦАП на переключаемых конденсаторах - Формирование выходного сигнала в виде напряжения. Интерфейсы цифро-аналоговых преобразователей

Предыдущая | Следующая