Thông tin tài liệu
M
ạ
(
W
ạ
ch
biến
đ
W
ei
g
hted
r
e
đ
ổ
i
DAC
d
e
sistor
ne
t
ùn
g
mạn
g
t
work)
g
đ
i
ện
trở
c
(H 8.1
c
ó
t
r
ọng
l
ư
ư
ợng
khá
c
c
nhau
Trong mạch trên, nếu thay OP-AMP bởi một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện.
Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là
một mạch cộng
Ta có v
0
= -R
F
.I = -(2
3
b
3
+ 2
2
b
2
+ 2b
1
+b
0
)Vr.R
F
/2
3
R
= -(2
n-1
b
n-1
+ 2
n-2
b
n-2
+ + 2b
1
+ b
0
)Vr.R
F
/2
n-
1
.R Nếu R
F
= R thì:
v
0
=-(2
n-1
b
n-1
+ 2
n-2
b
n-2
+ + 2b
1
+ b
0
)Vr. /2
n-1
.
Thí dụ:
1/ Khi s
ố
nhị phân l
à
0000 thì
v
0
= 0
1111 thì
v
0
= -15Vr / 8
2/ Với Vr = 5V ; R = R
F
= 1kΩ
Ta có kết quả chuyển đổi như sau:
b
3
b
2
b
1
b
0
v
0
(V)
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
-0,625 ← LSB
-1,250
-1,875
-2.500
-3,125
-3,750
-4,375
-5,000
-5,625
-6,250
-6,875
-7,500
-8,125
-8,750
-9,375 ← Full Scale (V
FS
)
Mạch có một số hạn chế:
- Sự chính xác tùy thuộc vào điện trở và mức độ ổn định của nguồn tham chiếu Vr
- Với số nhị phân nhiều bit thì cần các điện trở có giá trị rất lớn, khó thực hiện.
Hình 6.9: DAC theo ph
ư
ơ
ng pháp điện trở trọng lượng
M
ạ
ch g
ồ
m m
ộ
t ngu
ồ
n
đ
i
ệ
n áp chu
ẩ
n U
ch
, các chuy
ể
n m
ạ
ch, các
đ
i
ệ
n tr
ở
có giá tr
ị
l
ầ
n l
ư
ợ
t
là R, R/2, R/4, , R/2
n-1
và các m
ạ
ch khu
ế
ch
đ
ạ
i thu
ậ
t toán.
V
ớ
i m
ạ
ch nh
ư
trên, khi m
ộ
t khoá
đ
i
ệ
n th
ứ
i nào
đ
ư
ợ
c n
ố
i v
ớ
i ngu
ồ
n
đ
i
ệ
n th
ế
chu
ẩ
n thì s
ẽ
cung c
ấ
p cho b
ộ
KÐTT dòng
đ
i
ệ
n có giá tr
ị
là:
I =
U
ch
i
R
2
i
Dòng
đ
i
ệ
n này
độ
c l
ậ
p v
ớ
i các khoá còn l
ạ
i. Nh
ư
v
ậ
y có th
ể
th
ấ
y ngay r
ằ
ng biên
độ
đ
i
ệ
n
áp ra ph
ụ
thu
ộ
c vào các v
ị
trí
đ
ư
ợ
c
đ
óng hay m
ở
khoá nghĩa là
đ
ư
ợ
c n
ố
i v
ớ
i
đ
i
ệ
n áp
chu
ẩ
n U
ch
hay nói cách khác ph
ụ
thu
ộ
c vào giá tr
ị
các bít t
ư
ơ
ng
ứ
ng trong tín hi
ệ
u s
ố
đ
ư
a
vào m
ạ
ch chuy
ể
n
đổ
i. M
ộ
t cách t
ổ
ng quát, v
ớ
i m
ộ
t DAC có n bít thì tín hi
ệ
u ra
đ
ư
ợ
c tính
theo công thức:
Trong
M
ạ
c
h
qu
ả
p
các
m
ngu
ồ
n
8.
DA
C
tr
ọ
n
g
M
ạ
c
h
điện
c
ñ
ó B
0
÷
B
n-
1
h
có
ư
u
đ
i
ể
m
p
h
ụ
thu
ộ
c n
h
m
ôi tr
ư
ờ
ng
k
n
đ
i
ệ
n áp c
h
1.2
Mạc
h
Ta thấy v
0
C
v
ớ
i thang
đ
g
l
ư
ợ
ng.
h
ch
ỉ
g
ồ
m h
a
c
ho m
ộ
t bít
)
1
có giá tr
ị
"
0
m
là
đ
ơ
n gi
ả
n
h
i
ề
u vào tr
ị
k
hác nhau.
N
h
u
ẩ
n.
đổ
i
DAC
Cho
R
Cho b
Cho b
Cho b
Cho b
0
tỉ lệ với gi
á
Hình 6.1
đi
ện t r
ở
R-2
R
a
i
điện
tr
ở
R
và m
ộ
t ngu
0
" ho
ặ
c "1".
n
, nh
ư
ng nh
ư
s
ố
tuy
ệ
t
ñố
i
N
goài ra cò
n
dùng
mạ
n
8.2)
R
F
= 2R và l
ầ
3
= 1 các bi
t
2
= 1 các bi
t
1
= 1 các bi
t
0
= 1 các bi
t
á
trị B của t
ổ
0: DAC th
e
R
kh
ắ
c ph
ụ
c
và 2R m
ắ
c
t
ồ
n
ñ
i
ệ
n áp
c
ư
ợ
c
đ
i
ể
m là
i
c
ủ
a các
đ
i
ệ
n
ph
ụ
thu
ộ
c
v
n
g
đ
i
ện
tr
ở
(H
ầ
n lượt
t
khác = 0, t
a
t
khác = 0, t
a
t
khác = 0, t
a
t
khác = 0, t
a
ổ
hợp bit B
=
e
o ph
ư
ơ
ng
p
c
được
m
ộ
t
t
heo hình th
a
c
hu
ẩ
n U
ch
.
độ
chính x
á
ệ
n tr
ở
và s
ự
v
ào tính
ổ
n
ở
hình
th
a
a
được: v
0
=
a
được: v
0
=
a
được: v
0
=
a
được: v
0
=
=
(b
3
b
2
b
1
b
0
p
háp m
ạ
ch
R
s
ố
nh
ư
ợ
c
đi
a
ng v
ớ
i nhi
ề
á
c và tính
ổ
n
ổ
n
đ
ị
nh c
ủ
a
đ
ị
nh và
độ
c
a
n
g
-8(Vr /24)
-4(Vr /24)
-2(Vr /24)
- (Vr /24)
0
)
2
⇒
v
0
=
R
-2R
đi
ểm c
ủ
a DA
C
ề
u khoá
điện
n
đ
ị
nh c
ủ
a k
a
chúng tro
n
c
hính xác c
ủ
-B(Vr /24)
C
ñ
i
ệ
n tr
ở
(m
ỗ
i khoá
ế
t
n
g
ủ
a
n
−
1
0
Ð
ạ
i l
ư
ợ
ng c
ầ
n tìm là dòng I
t
h
ch
ả
y vào m
ạ
ch KÐTT khi có m
ộ
t s
ố
khoá
ñ
i
ệ
n
ñ
ư
ợ
c n
ố
i v
ớ
i
U
ch
. Theo m
ạ
ch
ñ
i
ệ
n ta có:
Ura = -I
t
h
.R
f
Xét t
ạ
i chuy
ể
n m
ạ
ch t
ư
ơ
ng
ứ
ng v
ớ
i bít th
ứ
i, nút t
ư
ơ
ng
ứ
ng trên m
ạ
ch hình thang là 2
i
.
S
ử
d
ụ
ng
ñ
ị
nh lý Thevenin, khi
ñ
óng chuy
ể
n m
ạ
ch vào U
ch
thì
ñ
i
ệ
n th
ế
t
ư
ơ
ng
đ
ư
ơ
ng
Thevenin t
ạ
i nút 2
0
s
ẽ
là U
ch
/2 và ngu
ồ
n t
ư
ơ
ng có n
ộ
i tr
ở
là R, nh
ư
v
ậ
y t
ạ
i nút 2
1
(ti
ế
n v
ề
phía m
ạ
ch KÐTT) ta có ngu
ồ
n t
ư
ơ
ng
đ
ư
ơ
ng Thevenin có tr
ị
s
ố
là U
ch
/4 và n
ộ
i tr
ở
là R.
T
ừ
nh
ữ
ng k
ế
t qu
ả
trên suy ra r
ằ
ng khi di chuy
ể
n v
ề
phía m
ạ
ch KÐTT thì tr
ị
s
ố
ñ
i
ệ
n th
ế
Thevenin t
ạ
i m
ỗ
i nút b
ằ
ng m
ộ
t n
ử
a tr
ị
s
ố
t
ạ
i nút k
ề
c
ậ
n bên trái nó, và t
ạ
i nút 2
n-1
do
ñ
ặ
c
tính c
ủ
a b
ộ
KÐTT
đ
i
ệ
n th
ế
đ
ư
ợ
c coi b
ằ
ng 0V.
M
ộ
t cách t
ổ
ng quát, ta có công th
ứ
c
đ
ể
tính
đi
ệ
n áp ra c
ủ
a m
ộ
t DAC n bít v
ớ
i
đ
i
ệ
n tr
ở
hình thang R-2R nh
ư
sau:
U
r
= −
U
R
f
c
h
2
n
.
R
(
2
n
−
1
.
B
+
L
+
2
0
.
B
)
Trong
đ
ó B
0
÷
B
n-1
có giá tr
ị
"0" ho
ặ
c "1".
Các DAC theo thang
đ
i
ệ
n tr
ở
ph
ả
i dùng s
ố
đ
i
ệ
n tr
ở
khá l
ớ
n, ví d
ụ
n
ế
u m
ộ
t DAC n bít thì
c
ầ
n dùng 2(n-1)
đ
i
ệ
n tr
ở
trong khi ph
ư
ơ
ng pháp
đ
i
ệ
n tr
ở
tr
ọ
ng l
ư
ợ
ng ch
ỉ
ph
ả
i dùng n thôi.
Nh
ư
ng bù l
ạ
i
độ
chính xác và tính
ổ
n
ñ
ị
nh c
ủ
a tín hi
ệ
u ra
đ
ư
ợ
c
đ
ả
m b
ả
o t
ố
t h
ơ
n.
. một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện.
Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là
một mạch cộng
Ta có. có một số hạn chế:
- Sự chính xác tùy thuộc vào điện trở và mức độ ổn định của nguồn tham chiếu Vr
- Với số nhị phân nhiều bit thì cần các điện trở có
Ngày đăng: 21/01/2014, 04:20
Xem thêm: Tài liệu Mặt biến đôỉ DAC dùng mạng điện trở có trọng lượng khác nhau pptx, Tài liệu Mặt biến đôỉ DAC dùng mạng điện trở có trọng lượng khác nhau pptx