Étape 2: Binaire pondérée DAC

• discuter, construire et modifier un DAC pondérée en fonction du fichier binaire
• identifier les composantes d’un CED pondéré binaire
• critique et d’évaluer les lacunes de cette conception

Le DAC pondérée binaire

Le chiffre donné dans cette section montre une simple pondération binaire DAC construit à partir des commutateurs numériques (pourrait provenir d’un IC 4066 ou interrupteurs individuels séparés) et un ensemble de résistances pondérées connecté à un amplificateur opérationnel. L’ampli op crée un amplificateur inverseur que la résistance d’entrée des sommes R_dans une boucle de rétroaction du RG₃. Les commutateurs et les résistances agissent ensemble comme une résistance contrôlée numériquement que peut prendre l’une des 16 différentes valeurs de résistance. Essentiellement, cela fournit une source de courant contrôlée numériquement. Chaque nouveau code binaire appliqué aux entrées génère un nouveau niveau actuel discrète qui est résumé par R₃ de fournir un nouveau niveau de tension de sortie discrets.

Ici, les valeurs de résistances sont R, R/2, R/4 et R/8 où R = 10 K Ohms et R₃ = 10 K Ohms. Le circuit équivalent de l’ampli op génère V_out = -V_en(R3/r_en) = - 5V (10 K/R_in) avec un 5V à l’entrée. Pour trouver toutes les valeurs possibles de R_en , nous pouvons utiliser la formule standard "résistances en parallèle" :

1/R_dans un 1/8R + B 1/4R + C 1/2R + D 1/R

Ici le A à D agir comme un coefficient binaire en modifiant la résistance à la place de binaire appropriée. Pour trouver la tension de sortie analogique, vous utilisez simplement la formule que j’ai déjà inclus ci-dessus :

V_out = -V_in(R₃/R_in)

En supposant que V_dans de 5 v et R₃ de 10 K, nous nous heurtons à la table ci-dessous.

Ce DAC pondérée en fonction du binaire est limité à 4 bits entrée générant 16 marches de sortie analogique. Pour doubler la résolution, vous pourriez penser à ajouter dans quatre résistances plus à 1/16R, 1/32R, 1/64R, et 1/128R et vous seriez correct... mais seulement partiellement. C’est où la mise en œuvre incombe court de théorie. Le problème avec cette approche, c’est que quand vous arrivez à la résistance 1/128R, vous devez trouver une résistance ohms 78,125 et même si vous trouvé un ou une construite à partir des résistances distincts, vous seriez toujours aux prises avec le niveau de tolérance de la résistance. Une tolérance de 10 % signifie que la valeur réelle de la résistance ohms 78,125 est susceptible de fluctuer dans +/-10 %. Vous pouvez faire mieux avec une résistance de tolérance de 1 %, mais comment vous sortez à 3 chiffres significatifs de la résolution ?

Cette approche binaire/échelle pondérée échoue nous lorsque nous avons besoin de plus de quelques bits de résolution. Que doit-on faire ? Cette conception de la malbouffe et tourner la page !