přednáška 11

Opačnou úlohou je pak přiřazování analogové hodnoty číslicovému údaji. To provádějí převodníky číslico-analogové (D/A). Opět uvedeme několik základních principů.

D/A převodník s váhovými odpory:

Schema je naznačeno na obr. 18. Podobnost s převodníkem A/D z obr. 6 je zcela evidentní. Odlišnost je pouze v tom, že v obr. 18 není obsažen komparátor a na místo bloku GBS je jednotka, která provádí dekódování vstupního čísla – převod do binárního tvaru. Jednotlivé bity binárního čísla ovládají přiřazené přepínače z0, z1, z2, …. Přiřazení je vždy dáno vahou binárního řádu.

Co je však zcela odlišné ? Zatímco v případě převodníku A/D je doba převodu proměnná v závislosti na velikosti vstupního analogového napětí a je složena z několika kroků, v nichž se generuje kompenzační napětí, převodník D/A pracuje s konstantní dobou převodu, která trvá pouze jeden takt (krok). Tento krok představuje interval, během něhož se vstupní číselný údaj převede na binární tvar (převodníky mezi číselnými soustavami – dekodéry jsou kombinační logickém obvody).

…… (21)

=> (22)

zj nabývají hodnot 1 nebo 0 a tvoří binární číslo, které vzniklo

dekódováním čísla vstupního

I v tomto případě je nutné mít na paměti nutnost použít přesné odpory odstupňovaných hodnot R, R/2, R/4, R/8, ….

D/A převodník s odporovou sítí R-2R:

Schema je zobrazeno na obr. 19. I v tomto případě se nabízí porovnání s převodníkem A/D, jehož zapojení naznačuje obr. 7. Úvaha o principu činnosti tohoto D/A převodníku je zcela totožná s tím, co bylo uvedeno při objasňování funkce D/A převodníku s váhovými odpory.

=> (23)

……….. (24)

obecně pro n-bitový převodník:

(25)

zj = 0 …. proud teče do země

zj = 1 …. proud teče do vstupu převodníku I/U

D/A převodník s odporovou sítí R-2R se užívá obzvláště tehdy, je-li vstupní číselný údaj vyjádřen v BCD kódu nebo je sice v kódu dekadickém, ale vstupní dekodér jej do kódu BCD převede. Používá se redukovaná základní jednotka typu R-2R, která má 4 bity. Označení „redukovaná“ říká, že je použita pouze odporová síť, převodník I/U je pak pro všechny jednotky společný. Počet zapojených jednotek odpovídá rozsahu převodníku, tj. počtu dekadických řádů vstupního převáděného čísla. Každá tato jednotka je přiřazena jednomu dekadickému řádu.

Vhodnost použití zmíněných identických redukovaných 4-bitových jednotek vyplývá z toho, že z pohledu napájecí svorky se každá jednotka jeví jako odpor velikosti R. Uspořádání převodníku s třemi dekadickými řády (jednotky, desítky, stovky) a doplnění odpory vhodné velikosti je uvedeno na obr. 20.

Vidíme, že nejvyšší dekadický řád, resp. jednotka přiřazená nejvyššímu dekadickému řádu, je napájena napětím UR, jednotka nejbližšího nižšího dekadického řádu pak napětím UR/10, další jednotka pak napětím UR/100, …..