Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.1

Digital/Analog-omvandlare, D/A Converter, DAC

En D/A omvandlare består av:

referensspänningskällanät av precisionsresistorertransistorswitchar

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.2

En 3-bitars D/A-omvandlare medspänningsdelare

refExxxv )222( 33

22

11

Bitarna x1, x2 och x3 kan tolkas som bitarna till höger om binärpunkten i ett binärtal.

x = 0. x1 x2 x3, 0<=x<=7/8

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.3

Figur10.3Ideal karakteristik för en 3-bitars D/A-omvandlare

x3 x2 x1 v (Volt) 0 0 0 0.000 0 0 1 0.625 0 1 0 1.250 0 1 1 1.875 1 0 0 2.500 1 0 1 3.125 1 1 0 3.750 1 1 1 4.375

Med Eref = 5 Volt erhålles

FS = Eref – 1 LSB

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.4

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.5

Principen för en D/A-omvandlare med R-2R resistorstege

refExxxv )222( 33

22

11

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.6

Figur 10.6Olika typer av fel hosen D/A-omvandlare

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.7

Unipolär och bipolär utsignal

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.8

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 D/A-omvandlare 10.9

D/A-omvandling genom pulsbreddmodulering, PWM(Pulse Width Modulation)

T

dttuT

u0

)(1

x = 51 ger v = 51/255*5 = 1.00 Voltx = 102 ger v = 2.00 Volt

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.2 A/D-omvandlare 10.10

Figur 10-11Ideal karakteristik för en 3-bitars A/D-omvandlare

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.2 A/D-omvandlare 10.11

Figuren visar en 3-bitars A/D-omvandlare av typ ”flash”

Omvandlaren är mycket snabb men kräver mycket elektronik.Max 10 bitars upplösning, dvs. 1023 komparatorer

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 A/D-omvandlare 10.12

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 A/D-omvandlare 10.13

Figur 10.14Tidsdiagram för A/D-omvandlare med ramp

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 A/D-omvandlare 10.14

Digitalteknik 7.5 hp distans:10.1 A/D-omvandlare 10.15

Figur 10.16Tidsdiagram för A/D-omvandling med succesiv approximation