Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) – устройство, предназначенное для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал.

На рис. 114 представлена схема простейшего ЦАП. ЦАП представляет собой матрицу резисторов, которая включается на вход операционного усилителя с помощью ключей, управляемых двоичным кодом. Двоичный код поступает с выхода счетчика или регистра.

 

	Рис. 114. Схема простейшего ЦАП

 

 

Выходное напряжение определяется как

U_вых=-KU_оп(Z₀+2Z₁+4Z₂+8Z₃),

где K=R₁/R₀; Z_i – числа, принимающие значение «1» или «0» в зависимости от считываемого кода.

В результате четырехразрядный цифровой код преобразуется в аналоговый сигнал напряжения.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – устройство, предназначенное для преобразования аналогового сигнала в цифровой код.

Схема простейшего АЦП представлена на рис. 115.

Реверсивный счетчик CT суммирует импульсы, поступающие с мультивибратора МВ, если на «+» приходит «1», и вычитает импульсы, если на «+» приходит «0». ЦАП преобразует цифровой код, поступающий с выхода счетчика, в аналоговый сигнал U_c.

В начальный момент времени U_c = 0. На вход компаратора K подаются напряжения U_вх и U_c. Если U_вх-U_c>0, то на выходе компаратора появляется положительный сигнал, и на «+» счетчика приходит «1», счетчик начинает суммировать. Суммирование происходит до тех пор, пока U_вх-U_c<0, тогда на выходе компаратора появляется отрицательный сигнал. На «+» счетчика поступает «0», счетчик начинает вычитать импульсы, U_c уменьшается, компаратор возвращается в исходное состояние и так далее, пока U_c=U_вх.