Цифро- аналоговые преобразователи (ЦАП)

ЦАП вырабатывают напряжения или ток, функционально связанные с управляющим кодом.

Применяются ЦАП для формирования выходных аналоговых сигналов цифровых измерительных и вычислительных устройств.

для преобразования двоичного кода в аналоговый сигнал обычно формируют токи, пропорциональные весам разрядов кода, и затем суммируют те из токов, которые соответствуют ненулевым (единичным) разрядам входного кода.

Рассмотрим простейший вариант ЦАП, в котором указанные токи образовались за счет подключения к источнику опорного напряжения резисторов, сопротивления которых соотносятся друг с другом как различные степени числа 2.

У этой схемы есть существенный недостаток - при большом числе разрядов номиналы резисторов будут большими, а токи следовательно маленькими. Схема будет работать неустойчиво. Поэтому на практике чаще используются схемы с резистивной сеткой R-2R:

Такие ЦАП называются ЦАП с поразрядным взвешиванием токов. При этом в резисторах 2R формируются поразрядно взвешенные токи, которые далее суммируются с помощью операционного усилителя.

Другой разновидностью являются ЦАП с поразрядным взвешиванием напряжений. Они отличаются от ЦАП с поразрядным взвешиванием токов только обратным порядком подачи Uоп на схему. Uоп подается на ключи, а суммарное напряжение снимается с резистивной матрицы:

Напряжение на выходе резистивной матрицы находится из выражения:

Для обеспечения согласованности с низкоомной нагрузкой применяется ОУ (как повторитель).