Понимание лестничного ЦАП R/2R: альтернатива двоично-взвешенным преобразователям

Лестничный ЦАП R/2R — популярная альтернатива традиционному двоично-взвешенному (R/2ⁿR) преобразователю, предлагающая более простой набор резисторов без потери производительности.

R/2R против R/2ⁿR

Традиционные двоично-взвешенные схемы требуют уникального номинала резистора для каждого разряда — часто восемь разных резисторов для 8-разрядного преобразователя. Это усложняет спецификацию компонентов (BOM) и сборку.

Хотя можно скомбинировать одинаковые резисторы последовательно для получения нужных значений, это лишь переносит сложность от разнообразия к количеству, делая схему громоздкой и трудной для управления.

Что такое лестничный ЦАП R/2R?

Размещая только два типа резисторов (R и 2R) в лестничной структуре, схема достигает того же двоичного взвешивания, сохраняя управляемое число компонентов. Ниже приведена схема лестничной сети:

Понимание лестничного ЦАП R/2R: альтернатива двоично-взвешенным преобразователям

Хотя математический анализ сложнее, чем для простых взвешенных резисторов, лестницу можно рассчитать через эквиваленты Тевенена или смоделировать в SPICE. В таблице ниже приведены выходные напряжения для каждого 3-разрядного входного кода:

Двоичный код	Выходное напряжение
000	0.00 В
001	-1.25 В
010	-2.50 В
011	-3.75 В
100	-5.00 В
101	-6.25 В
110	-7.50 В
111	-8.75 В

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

Рабочий лист: Цифро-аналоговое преобразование

—

ЦАП R/2ⁿR: двоично-взвешенный входной цифро-аналоговый преобразователь Параллельный (вспышечный) АЦП: конструкция, принцип работы и применение

Промышленные технологии

Производственный процесс

3D печать

Система управления автоматикой

Промышленные технологии