4. Próbkowanie i konwertery C/A i A/C

4.2. Konwertery cyfrowo-analogowe

Przetworniki cyfrowo-analogowe czyli konwertery C/A (ang. Digital to Analog Converters, w skrócie D/A) służą do zamiany słowa binarnego w ustalonym kodzie numerycznym - np. NKB - na odpowiadającą temu słowu wartość napięcia (por. rys 3.).

Konwertery C/A znajdują zastosowanie w komputerowych systemach pomiarowych, cyfrowym przetwarzaniu sygnałów, sprzęcie audio i automatyce.

 

Rys.3. Konwerter C/A

 

Rys.4. Współpraca mikroprocesora z przetwornikiem C/A; na wyjściu układu możemy mieć podłączoną np. żarówkę, grzałkę czy silnik elektryczny; zmieniając słowo binarne przesyłane do konwertera zmieniamy np. szybkość obrotową silnika elektrycznego

Prosty przetwornik cyfrowo-analogowy wykorzystujący sumator na wzmacniaczu operacyjnym pokazany jest na rys. 5. Zasada jego działania wynika wprost z zasady działania sumatora. Zakładamy, że oporniki dołączone do węzła „-” wzmacniacza operacyjnego mają wartości R1 R , R2 2R , R3 4R ,..., R 2n1 R . Klucze P0, P1,...,P(n-1) sterowane są n bitami przetwarzanego słowa binarnego an1 , an2 ,..., a0 . Jedynka włącza klucz, zero wyłącza. U ref oznacza napięcie referencyjne, czyli napięcie wzorcowe.

Wadą układu są duże różnice wartości oporników R1 , R2 ,..., Rn . Napięcie na wyjściu układu jest równe

Uwy (an1 , an2 ,..., a0 )  -U_{ref} \frac{R_f}{R} \displaystyle\sum^{n-1}_{i=0}a_i\cdot2^i

 

Rys. 5. Prosty konwerter C/A

Innym (częściej stosowanym) układem przetwornika C/A jest tzw. przetwornik drabinkowy.