Hình 5.2-1 Sơ đồ khối chức năng của bộ chuyển đổi số - tương tự
Hình 5.2-1 thể hiện sơ đồ khối chức năng của bộ DAC. Trong sơ đồ này: Input
Register
Thermometer Encoder
DAC
Register I_DAC I/V
Control Logic VOUT IBIAS D7 D0 nCS nWR nCLR REFIN
n V V REF OUT 256 2 (5.2-1) với n là giá trị của từ mã số đầu vào D0-D7:
0 1 6 6 7 7.2 D.2 ... D.2 D D n (5.2-2)
- nCLR là đầu vào xóa (Clear input) tích cực mức thấp. Khi đầu vào này ở mức
thấp, thanh ghi DAC (DAC Register) sẽ đƣợc nạp với tất cả các bit bằng không và đầu ra DAC (VOUT) sẽ bằng 0V.
Bộ DAC này đƣợc thiết kế theo kiến trúc steering dòng điện nhƣ đƣợc trình bày ở mục 2.4, trong đó có sử dụng mã thermometer để giảm glich ở đầu ra điện áp tƣơng tự. Nó bao gồm các khối chức năng sau:
- Thanh ghi đầu vào (Input Register): có chức năng lƣu giữ 8 bit của từ mã đầu vào số (D7-D0). Từ mã đầu vào số đƣợc ghi vào thanh ghi này khi nWR ở mức lôgic 0. - Thanh ghi DAC (DAC Register): có chức năng lƣu giữ từ mã số đang đƣợc xử lý - Khối điều khiển (Control Logic): có nhiệm vụ điều khiển q trình ghi từ mã số
đầu vào vào các thanh ghi dựa trên ba tín hiệu nCS (Chip Select), nWR (Write) và
nCLR (Clear). Ý nghĩa của các tín hiệu này là nhƣ sau:
nCS nWR nCLR Ý nghĩa
1 X X Chip DAC khơng đƣợc chọn
0 X 0 Xóa nội dung thanh ghi đầu vào về 00000000 0 0 1 Ghi từ mã số vào thanh ghi đầu vào
0 1 X Ghi dữ liệu cho thanh ghi DAC
Hình 5.2-2 Sơ đồ định thời cho việc ghi dữ liệu số vào thanh ghi đầu vào (I/P REG) và thanh ghi DAC (DAC REG)
(HOLD ở đây có nghĩa là nội dung của thanh ghi đƣợc giữ ngun, TRACK thì ngƣợc lại, có nghĩa là thanh ghi đƣợc cập nhật dữ liệu mới)
- Khối tạo dòng phân cực (IBIAS): khối này có chức năng tạo dịng phân cực ít phụ thuộc vào điện áp nguồn cung cấp cho khối tạo dòng DAC (I_DAC) và khối chuyển đổi dòng điện – điện áp (I/V).
- Khối tạo dòng DAC (I_DAC): khối này sẽ tạo ra dòng điện tƣơng ứng với từ mã số đƣợc lƣu trong thanh ghi DAC. Dòng điện này đƣợc đƣa tới bộ chuyển đổi dòng điện - điện áp (I/V). Để thực hiện đƣợc chức năng này, nó cần một tín hiệu điện áp chuẩn ở đầu vào REFIN (Reference Input)
- Khối chuyển đổi dòng điện - điện áp (I/V): có chức năng thực hiện chuyển đổi dòng điện đƣợc tạo bởi khối tạo dòng thành điện áp ra (VOUT) tƣơng ứng.