Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Аналоговые вычисления 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143


Рис. 4.32. Схема предельного лестничного ЦАП

Электрическая схема рассматриваемого ЦАП является лестничной цепью, входное сопротивление которой при а.-= 1 (/ = 1,2.....и 1)

(4.52)

R 0.5i?

+

R 0,57? + R

Из принципа работы лестничного ЦАП следует, что коэффициент передачи Kj напряжения oLjU (/= 0,1..... и - 1) на выход преобразователя

, = 2- -й (при R = coy.

/ = -f- = К/ -- (при Rh +

(4.53) (4.54)

где / - индекс разряда; п -число разрядов ЦАП.

Для оценки точности лестничного ЦАП может быть, применена методика, иллюстрированная на примере анализа ошибок, вносимых в выходное напряжение первичными ошибками только одного - старшего разряда / = и

QVi,n-i

Рис. 4.33, Эквивалентные схемы старшей ступени ЦАП: а - прн в 1 = 1; aj = 0; б - при

ofj-O



Эквивалентная схема ЦАП (рис. 4.33, а) предполагает, что все а. = О,

кроме c(;j j== 1, и младшие ступени jO, 1, .. . , п - 2 заменены выходным р

сопротивлением R = - .

Напряжение узла характеризует выходное напряжение ЦАП при

включении только старшего разряда:

. 2 I 2 )n-i

Rn-i

(4.55)

В соответствии с принципом независимости первичных ошибок при UR = О

и А/?вь1х - Rti = R Rbhx = R величина ошибки

2 + 3

(A

\ 2 /n-I

2 3

(4.56)

2bRn-l

2 3

Приведенная относительная ошибка

(4.57)

В первичных ошибках bU и Rn-i учитываются погрешности, вносимые параметрами замкнутого и разомкнутого состоянии ключей Кл п-1 и Клп-1.

Ошибки bR f и b влияют также на точность коэффициентов передачи Kj напряжений afUg(j = 0, 1,----, п - 2) младших разрядов. Это приводит к появлению второй составляющей ошибки (Д /)-! выходного напряжения ЦАП, обусловленной первичными ошибками резисторов старшей ступени и эквивалентным генератором напряжения t/g i. заменяющим работу младших ступеней преобразования (/ = О, 1, 2, . .. , п-2). Для эквивалентной схемы (рис. 4.33, б)

.(tv)-.=t2. -r -----

а вторая составляющая ошибки

. 4(1) .+.+.]+4(1Ь-ь]

(4.58).

2bR

- 3 t2, n-I

2bR ,-2-s()

2 3



/=п-2

С учетом того, что U = 2-< -)f/ а, 2 и (f/.W = ус т-

осительная приведенная ошибка

/= -2

2В/? 1-2-1В

2 3

(4.59)

Суммарная относительная ошибка выходного напряжения, учитывающая первичные погрешности старшей ступени a it/ , B7? j и В > равна

сумме В (t/jv) i + В (t/jv) i- Повторяя аналогичную процедуру для каждой последующей ступени ЦАП, можно получить выражение для составляющих

ошибки, учитывающих погрешности Ь, ЪЦ. и В -~j .

Ибг-



Рис. 4.34. Схемы транзисторных ключей.

Из сравнения выражений (4.59) и (4.39) видно, что лестничный и одноступенчатый ЦАП с точки зрения влияния ошибок разрядных резисторов на инструментальную точность выходного напряжения равноценны.

Общая оценка допустимой статической точности рассмотренных ЦАП код - напряжение с одним опорным источником напряжения производится с учетом конкретных схем ключей. Kaj (переключателей) и

применяемых эталлонных резисторов Rj. Схемы транзисторных ключей, применяемых в ЦАП, подразделяются на две группы: ключи с гальваническим и с динамическим (трансформаторным) управлением. По числу и принципу включения транзисторов эти группы могут быть разбиты на подгруппы - однотранзисторные ключи, двухтранзисторные и т.д. Некоторые принципиальные схемы транзисторных ключей показаны на рис. 4.34.

В ключах с гальваническим управлением (рис. 4.34, а, б) появляется дополнительный источник ошибки - базовый ток /g замкнутого (насыщенного) транзистора, который вызывает ошибку At/g. g w /g (Гз + г ), где г -сопротивление источника Ug. Эта.составляющая практически отсутствует в клю-




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.