Классификация цифроаналоговых преобразователей

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) – это функциональный узел, воспроизводящий на выходе аналоговую величину пропорциональную входному цифровому коду. По принципу работы они делятся на ЦАП с промежуточным и прямым преобразованием.

В ЦАП с промежуточным преобразованием на первом этапе работы входной цифровой код преобразуется в некоторую промежуточную величину, чаще всего в частоту следований импульсов или в длительность временных интервалов, которые затем преобразуются в уровень тока или напряжения. В интегральном исполнении они не выпускаются, так как имеют малое быстродействие.

ЦАП с прямым преобразованием бывают последовательные, параллельные и последовательно-параллельные.

В ЦАП последовательного действия входной цифровой код поступает последовательно по разрядам и преобразование осуществляется за несколько тактов работы, число которых равно разрядности входного цифрового кода. Такие преобразователи используются для последовательной передачи информации на большие расстояния. Они в этом случае очень удобны (минимум аппаратных затрат), но низкое быстродействие и в интегральных схемах не используются.

ЦАП параллельного действия имеют максимальное быстродействие так как цифровой код поступает в параллельной форме и преобразование происходит почти за один такт работы, они выпускаются в виде БИС.

Последовательно-параллельный ЦАП в интегральном исполнении не выпускается, и их организуют на интегральных параллельных ЦАП малой разрядности.

Функционально ЦАП параллельного действия состоят из буферных схем согласования уровней, аналоговых ключевых элементов, резистивных матриц, источников опорного напряжения и выходного ОУ.

Буферные схемы согласования уровней необходимы для согласования уровней напряжения источников цифрового кода с уровнями управляющих сигналов ключевых элементов. При этом если тип логики входных элементов оговорен заранее, то необходимость в этих схемах отпадает.

Источники опорных напряжений представляют собой один из вариантов стабилизаторов напряжения, как правило, с непрерывным регулированием. ил.

Ключевые элементы могут выполнятся на биполярных транзисторах или полевых и при этом реализовывать функции последовательного ключа напряжения, параллельного ключа тока, последовательно-параллельных ключей напряжения или тока.

В зависимости от типа ключа преобразователь будет работать соответственно с постоянным или переменным опорным напряжением, и, в частности, реализовывать функции умножающих преобразователей.