Цифро-аналоговые преобразователи. 
Электротехника, электроника и схемотехника

Основные соотношения

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) принимает на свой вход последовательность цифровых кодов, чаще всего двоичных. Выходной величиной ЦАП является последовательность квантованных уровней (отсчетов) напряжения или же тока электрического сигнала (см. рис. 20.2).

Рассмотрим основные принципы построения наиболее распространенных ЦАП, преобразующих /г-разрядный двоичный код в уровень напряжения или тока. В основу работы ЦАП положено соотношение, связывающее двоичный код с его количественным эквивалентом N (по сути десятичным числом):

где х₀, x_v х₂, …, х_п__х могут принимать значения 0 или 1.

Поставим в соответствие единице младшего разряда (х₀ = 1) ток I и будем называть его весом (в амперах) единицы младшего разряда или весовым коэффициентом. Тогда вес всех следующих слагаемых в формуле (20.2) будет равен 21, 41, …, 2″ «¹/, а цифровому коду (20.2) будет соответствовать ток /р равный.

Согласно формуле (20.3) при^{-разрядном} двоичном коде на входе ЦАП соответствующий электрический сигнал на его выходе равен сумме п слагаемых, характеризующихся «весом» (в амперах): I, 21, 41,…, 2^й" ¹/. Данная последовательность величин называется двоично-взвешенной. Присутствие каждого из слагаемых в сумме (20.3) зависит от значения цифрх₀, x_vx₂, …_ух_п__х (0 или 1) в поступившем на вход коде. Причем имеет место однозначное соответствие между двоичным я-разрядным кодом и 2^п уровнями величины ц.

Таким образом, на вход ЦАП поступает код х_{п v} …, x_v х₀ (если старший разряд помещен в начале, а младший — в конце кодовой комбинации), а выходным сигналом является уровень тока i_z, определяемый соотношением (20.3).