ЦАП и АЦП - цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи

МОДУЛЬ10. ЦИФРОАНАЛОГОВЫЕ И АНАЛОГОЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Блок 10.1. Общие сведения

Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя (ЦАП) пропорционально весу установленного на входах кода.

Вес кода на выходах аналогоцифрового преобразователя (АЦП) пропорционален входному напряжению.

ЦАП и АЦП являются “перекидными мостами”между ана-логовым и цифровым блоками устройства. Так, например, при регулировании температуры напряжение с выхода аналогового термодатчика подается на АЦП, и код с его выходов заносится в микропроцессор. Последний сравнивает его с двумя предва-рительно занесенными в память кодами, один из которых со-ответствует нижнему, а другой – верхнему допустимому пре-делу температуры. Если “температурный” код не находится внутри дозволенного диапазона, микропроцессор выставляет на входы ЦАП регулировочный код, и напряжение с выхода ЦАП приводит в действие серводвигатель, который через сис-тему охлаждения / нагрева возвращает температуру в заданные пределы.

Эта же система используется для измерения температуры, для чего код с выходов АЦП преобразуется в код семисег-ментного индикатора, который высвечивается в привычной де-сятичной системе счисления. Подробнее об этом мы расскажем в третьей части учебника.

Основными параметрами рассматриваемых преобразователей являются точность, разрешающая способность и быстродействие.

Изучив материал этой темы, студент сможет правильно осуществить выбор АЦП и ЦАП, ориентируясь на соответствие парамет-ров пребразователя и требований разрабатываемого устройства.

Блок 10.2. Цифроаналоговые преобразователи

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для преобразования цифрового сигнала в аналоговый. Иногда его назы-вают преобразователем код-аналог.

Напряжение на выходе ЦАП будет наибольшим (Uвых=Uмакс), когда во всех разрядах входного кода – логические единицы, т.е. когда его вес Q максимальный. Величина Qмакс=2n –1, где n – разрядность кода. Так, при n=4 Qмакс = 15 (код N =11112). Считая зави-симость Uвых от Q линейной, можно записать приращение выходного напряжения на каждую единицу входного кода (от прираще-ния кода на единицу в младшем разряде)