Giáo trinh Kỹ thuật số p10

Trong mạch trên, nếu thay OP-AMP bởi một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện. Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là một mạch cộng Ta có v0 = -RF.I = -(23b3 + 22b2 + 2b1+b0)Vr.RF/23R = -(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr.RF /2n-1.R Nếu RF = R thì: v0 =-(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr. /2n-1. Thí dụ: 1/ Khi số nhị phân là 0000 thì v0 = 0 1111 thì v0 = -15Vr / 8...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trinh Kỹ thuật số p10_____________________________________________ Chương 8. Biến đổi AD & DAVIII - 2 Trong mạch trên, nếu thay OP-AMP bởi một điện trở tải, ta có tín hiệu ra là dòng điện. Như vậy OP-AMP giữ vai trò biến dòng điện ra thành điện thế ra, đồng thời nó là mộtmạch cộng Ta có v0 = -RF.I = -(23b3 + 22b2 + 2b1+b0)Vr.RF/23R = -(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr.RF /2n-1.R Nếu RF = R thì: v0 =-(2n-1 bn-1 + 2n-2 bn-2 + ........+ 2b1 + b0)Vr. /2n-1. Thí dụ: 1/ Khi số nhị phân là 0000 thì v0 = 0 1111 thì v0 = -15Vr / 8 2/ Với Vr = 5V ; R = RF = 1kΩ Ta có kết quả chuyển đổi như sau: b3 b2 b1 b0 v0 (V) 0 0 0 0 0 -0,625 ← LSB 0 0 0 1 0 0 1 0 -1,250 0 0 1 1 -1,875 0 1 0 0 -2.500 0 1 0 1 -3,125 0 1 1 0 -3,750 0 1 1 1 -4,375 1 0 0 0 -5,000 1 0 0 1 -5,625 1 0 1 0 -6,250 1 0 1 1 -6,875 1 1 0 0 -7,500 1 1 0 1 -8,125 1 1 1 0 -8,750 -9,375 ← Full Scale (VFS) 1 1 1 1 Mạch có một số hạn chế: - Sự chính xác tùy thuộc vào điện trở và mức độ ổn định của nguồn tham chiếu Vr - Với số nhị phân nhiều bit thì cần các điện trở có giá trị rất lớn, khó thực hiện. 8.1.2 Mạch đổi DAC dùng mạng điện trở hình thang (H 8.2) Cho RF = 2R và lần lượt Cho b3 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -8(Vr /24)___________________________________________________________________________Nguyễn Trung Lập KỸ THUẬT SỐ_____________________________________________ Chương 8. Biến đổi AD & DAVIII - 3 Cho b2 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -4(Vr /24) Cho b1 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = -2(Vr /24) Cho b0 = 1 các bit khác = 0, ta được: v0 = - (Vr /24) Ta thấy v0 tỉ lệ với giá trị B của tổ hợp bit B = (b3 b2 b1 b0 )2 ⇒ v0 = -B(Vr /24) 8.1.3 Mạch đổi DAC dùng nguồn dòng có trọng lượng khác nhau (H 8.3) 8.1.4 Đặc tính kỹ thuật của mạch đổi DAC 8.1.4.1. Bit có ý nghĩa thấp nhất (LSB) và bit có ý nghĩa cao nhất (MSB) Qua các mạch biến đổi DAC kể trên ta thấy vị trí khác nhau của các bit trong số nhịphân cho giá trị biến đổi khác nhau, nói cách khác trị biến đổi của một bit tùy thuộc vào trọnglượng của bit đó. LSB = VFS / (2n - 1) Nếu ta gọi trị toàn giai là VFS thì bit LSB có giá trị là: MSB = VFS .2n-1/ (2n - 1) và bit Điều này được thể hiện trong kết quả của thí dụ 2 ở trên. (H 8.4) là đặc tuyến chuyển đổi của một số nhị phân 3 bit ( a) (b) (H 8.4) (H 8.4a) là đặc tuyến lý tưởng, tuy nhiên, trong thực tế để đường trung bình của đặctính chuyển đổi đi qua điểm 0 điện thế tương tự ra được làm lệch (1/2)LSB (H 8.4b). Như vậyđiện thế tương tự ra được xem như thay đổi ở ngay giữa hai mã số nhị phân vào kế nhau. Thí___________________________________________________________________________Nguyễn Trung Lập KỸ THUẬT SỐ_____________________________________________ Chương 8. Biến đổi AD & DAVIII - 4dụ khi mã số nhị phân vào là 000 thì điện thế tương tự ra là 0 và điện thế tương tự ra sẽ lênnấc kế 000+(1/2)LSB rồi nấc kế tiếp ở 001+(1/2)LSB.v.v....Trị tương tự ra ứng với 001 gọi tắtlà 1LSB và trị toàn giai VFS = 7LSB tương ứng với số 111 8.1.4.2 Sai số nguyên lượng hóa (quantization er ...