Étape 3: R/2R DAC

• identifier et discuter les composants d’un DAC R/2R
• créer, construire et modifier un R/2R DAC
• critique et d’évaluer la valeur et les lacunes de cette conception

L’échelle R/2R DAC

Le principal avantage du passage à ce type de coutume-construisez DAC est sa capacité à combler les lacunes de la précision requise que vous trouvé dans le CAD à l’échelle, pondérée en fonction du fichier binaire de la section précédente. De plus, elle réduit les différentes valeurs de résistances nécessaires à seulement trois: R_fR et 2R. Le terme désigne le R/2R une resistance de valeur R et une résistance de valeur 2R, soit deux fois la valeur de R. vérification sur la figure, j’ai inclus ci-dessous.

Comme prévu, Voici les formules pertinentes ou importants lorsque vous travaillez avec ce type de DAC.

J’ai = Vref/r

I_sum = I (S₃/2 + S₂/4 + S₁/8 + S₀/16)

V_out = -I_sum * R_f

Où V_Réf est de 5V, S₀ S₃ sont les commutateurs dans l’illustration avec S₃ sur le dessus et S₀ sur le fond. Je_somme est la somme des courants entrant dans l’inversion entrée de l’ampli op et R_f est la résistance de la rétroaction de l’amplificateur de sommation.

La clé pour comprendre comment fonctionne ce DAC est double.

Tout d’abord, vous devez réaliser que le courant consommé par le biais de n’importe quel un commutateur reste toujours qu’il soit connecté à GND ou V_ref. Si l’interrupteur est relié au GND, puis j’ai_somme iront à GND, mais si l’interrupteur est levée up, alors j’ai_somme entrera l’inversion entrée de l’ampli op car l’ampli op crée une masse virtuelle à son entrée inverseur (n’oubliez pas que réglage de l’ampli op non-inversant d’entrée au GND fera l’inversion d’entrée = 0V par rétroaction négative... Si vous avez besoin d’une mise à jour veuillez consulter mon guide de bricolage Pratique opération amplificateurs ).

Lorsque vous comprenez que le courant qui circule à travers tout un interrupteur est toujours constant, il fait résoudre pour les variables des équations beaucoup plus faciles car le courant que j’ai fournie par V_ref total sera constant, aussi bien. Une fois que vous avez grok'd qui, vous pouvez déterminer quelle fraction du courant total passe par l’intermédiaire de chacune des branches au sein du réseau R/2R en utilisant une analyse simple circuit.

Il est essentiel de comprendre comment la résistance (et donc, courant) est calculé et peut se faire en effectuant une réduction simple circuit. Veuillez vous reporter à ma pratique des diviseurs de tension pour plus d’informations sur la façon de procéder. Une fois que vous avez fait ceci, vous aurez un moyen cohérent pour générer des fractions de 1/2I, 1/4I, 1/8I et 1/16I qui obtenir additionnées par l’ampli op. Par exemple, si les commutateurs S₃, S₂et S₁ (1101) sont levées, nous obtenons 1/2I, 1/4I et 1/16I actuelle combinant dans I_somme. J’ai dériver lui-même, nous pouvons utiliser simplement la Loi d’Ohm de V = IR ou, sur la résolution car moi, j’ai = V/R. Ainsi, en supposant que V_ref du 5V, R de 10 K Ohms et R_f de 20 K, nous obtenons j’ai = 5V/10 K = 500 uA. À l’aide de cela, j’ai_somme = 1/2(500uA) + 1/4(500uA) + 1/16(500uA) = 406.25 uA. Tension de sortie de la finale, V_out est alors V_out = - j’ai_somme* R_f = - 500uA * 20 K = - 8.125V une valeur numérique entrée 1101.

Pour créer un R/2R DAC avec une résolution plus élevée, il suffit d’ajouter plus des diviseurs de tension et de prendre certaines précautions lors du choix de vos résistances.

Maintenant vous êtes prêt à mettre ce que vous avez appris à utiliser et construire un R/2R DAC. Tourner la page et Let ' s go !