Skip to content

Sederhana Dadder Berbobot Biner dan R / 2R

Konverter digital-ke-analog 4-bit sederhana yang dibangun dari saklar yang dikontrol secara digital (74HC4066), satu set resistor berbobot-biner, dan penguat operasional. Ide dasarnya adalah membuat rangkaian penguat pembalik yang gain dikontrol dengan mengubah resistansi input Rin. The 74HC4066 dan resistor bersama-sama bertindak sebagai Rin yang dikontrol secara digital yang dapat mengambil salah satu dari 16 nilai yang mungkin. (Anda dapat menganggap kombinasi 74HC4066 dan resistor sebagai sumber arus yang dikontrol secara digital. Setiap kode biner baru yang diterapkan pada masukan dari 74HC4066 menghasilkan tingkat arus diskrit baru yang dijumlahkan oleh RF untuk memberikan tingkat keluaran tegangan diskrit yang baru.) pilih nilai resistor skala R, R / 2, R / 4, dan R / 8 untuk memberi nilai diskrit Rin yang sama-sama berjarak. Untuk menemukan semua nilai yang mungkin dari Rin, kami menggunakan formula yang disediakan. Rumus ini tampak seperti rumus resistors-in-parallel lama, tetapi kita harus mengecualikan resistor-resistor yang tidak dipilih oleh kode input digital-itulah yang koefisien A sampai D adalah untuk (koefisien adalah 1 atau 0, tergantung pada masukan digital).

Sekarang, untuk menemukan tegangan output analog, kita cukup menggunakan Vout = −Vin (RF / Rin) -ekspresi yang digunakan untuk penguat pembalik menunjukkan apa yang kita dapatkan ketika kita mengatur Vin = −5 V, R = 100 kΩ, dan RF = 20 kΩ, dan ambil semua kode input yang memungkinkan. DAC berbobot biner yang ditunjukkan di atas terbatas dalam resolusi (4-bit, 16 tingkat analog). Untuk menggandakan resolusi (membuat DAC 8-bit), Anda mungkin berpikir untuk menambahkan resistor 74HC4066 dan R / 16, R / 32, R / 64, dan R / 128 lainnya. Secara teori, ini berhasil; dalam kenyataannya, tidak. Masalah dengan pendekatan ini adalah ketika kita mencapai resistor R / 128, kita harus menemukan resistor 0,78125-kΩ, dengan asumsi R = 100 kΩ. Dengan asumsi kita dapat menemukan atau membangun jaringan resistor setara untuk R / 128, kita masih bermasalah karena toleransi dari resistor ini akan mengacaukan segalanya. Pendekatan penghilangan skala ini menjadi tidak praktis ketika kita berurusan dengan resolusi lebih dari beberapa bit.

Untuk meningkatkan resolusi, kami memo skrap jaringan resistor-skala dan menggantinya dengan jaringan tangga R / 2R-produsen DAC ICs melakukan ini juga. Sebuah DAC R / 2R menggunakan jaringan tangga resistor R / 2R bukan jaringan skala-resistor, seperti yang terjadi pada DAC sebelumnya. Manfaat menggunakan tangga R / 2R adalah kita hanya membutuhkan dua nilai resistor, R dan 2R. Trik untuk memahami bagaimana tangga R / 2R bekerja adalah menyadari bahwa arus yang ditarik melalui salah satu saklar selalu sama, tidak peduli apakah itu dilemparkan atau dilemparkan ke bawah. Jika sebuah saklar dilemparkan ke bawah, arus akan mengalir melalui saklar ke tanah (0 V). Jika sebuah saklar dilemparkan, arus akan mengalir ke arah ground virtual yang terletak pada input pembalik op amp (ingat bahwa jika input non pembalik op amp diatur ke 0 V, op amp akan membuat input pembalik 0 V, melalui umpan balik negatif). Setelah Anda menyadari bahwa arus melalui saklar yang diberikan selalu konstan, Anda dapat mengetahui bahwa arus total (I) yang disediakan oleh Vref akan konstan juga. Setelah Anda mendapatkannya, Anda mencari tahu pecahan dari arus total yang melewati masing-masing cabang dalam jaringan R / 2R menggunakan analisis rangkaian sederhana.

Published injudi bola

Be First to Comment

    Leave a Reply

    Your email address will not be published. Required fields are marked *