Функциональные цифроаналоговые преобразователи
|
| 5.3. Функциональные цифроаналоговые преобразователи
Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) широко применяются для преобразования сигналов в информационно-измерительной технике, радиотехнике и приборостроении. Они являются мощным средством увеличения точности отсчета. Однако существующие ЦАП могут выполнять только линейное преобразование вида Uвых=N´Uоп. В то же время в различных областях техники необходимо с высокой точностью воспроизводить нелинейные функциональные зависимости. Например, такая необходимость возникает при построении цифроуправляемых фазовращателей и калибраторов фазы, так как зависимость фазового сдвига от изменения регулируемой величины всегда нелинейна. Наиболее предпочтительный способ для осуществления этой операции – использование ЦАП. Аналогичная задача встречается в радиотехнике при компандировании сигнала. Для воспроизведения нелинейных функциональных зависимостей и моделирования их с помощью линейных ЦАП можно использовать кусочно-линейную аппроксимацию и аппроксимацию степенными рядами. Каждый из упомянутых видов аппроксимации предполагает свой способ аппаратной реализации. Однако оба способа для увеличения дискретности воспроизводимой функции используют стандартные многоразрядные ЦАП. Рассмотрим первый способ, в котором применяется линейная аппроксимация воспроизводимой функциональной зависимости y= f(x) в интервале [a+i(b-a)/n, a+(i+1)(b-a)/n]. Здесь [a, b] - отрезок, который разбивается на интервалы, (b-a)/n – величина интервала аппроксимации функциональной зависимости f(x), i=0, 1, 2, ..., n-1 (i - номер интервала аппроксимации, n - число отрезков аппроксимации зависимости f(x)). Полагаем, что на отрезке аппроксимации функция неотрицательна, хотя данный способ может быть расширен и на отрицательные значения функции. В качестве многоразрядного линейного ЦАП необходимо выбрать любой умножающий ЦАП с постоянным входным сопротивлением R0. Например, ЦАП, построенный на резисторной матрице R-2R и управляемый двоичным кодом, или делитель напряжения с шунтирующими декадами, управляемый десятичным кодом.
|
