Параллельный цап на переключаемых конденсаторах
Параллельный цап на переключаемых конденсаторах.
Основой ЦАП этого типа является матрица конденсаторов, емкости которых соотносятся как целые степени двух. Схема простого варианта такого преобразователя приведена на рис. 11. Емкость k-го конденсатора матрицы определяется соотношением
| Сk=2kC0. | (17) |
Цикл преобразования состоит из двух фаз. В первой фазе ключи S0ЕSN_1 находятся в левой позиции. Ключ сброса Sсб замкнут. При этом все конденсаторы разряжены. Во второй фазе ключ сброса Sсб размыкается. Если k-й бит входного N-разрядного слова dk=1, то соответствующий ключ Sk переключается в правую позицию, подключая нижнюю обкладку конденсатора к источнику опорного напряжения, или остается в левой позиции, если dk=0. Суммарный заряд конденсаторов матрицы с учетом (17) составит
|
| (18) |
Равный заряд получает и конденсатор С в обратной связи ОУ. При этом выходное напряжение ОУ составит
| Uвых=_q/C. | Обратите внимание на лекцию "14 Химическая кинетика". (19) |
Рис. 8.11. Параллельный ЦАП на коммутируемых конденсаторах
Подставив (18) в (19), найдем окончательно
|
| (20) |
Для хранения результата преобразования (постоянного напряжения) в течении сколь-нибудь продолжительного времени к выходу ЦАП этого типа следует подключить устройство выборки-хранения. Хранить выходное напряжение неограниченное время, как это могут делать ЦАП с суммированием весовых токов, снабженные регистром-защелкой, преобразователи на коммутируемых конденсаторах не могут из-за утечки заряда. Поэтому они применяются, в основном, в составе аналого-цифровых преобразователей. Другим недостатком является большая площадь кристалла ИМС, занимаемая подобной схемой.
