Ebben a fejezetben bemutattuk az A/D átalakítókkal kapcsolatos legfontosabb fogalmakat, és megismerhettük a leggyakrabban alkalmazott áramkörök felépítését és működését.

Az ezekkel kapcsolatos legfontosabb ismeretek a következők:

 

Analóg jel:

Egy időben és amplitúdóban folyamatosan változó jel, egy folytonos időfüggvénnyel ábrázolható.

 

Digitális jel:

Ez egy olyan jel, amely csak diszkrét időpillanatokban változik és kizárólag diszkrét amplitúdó értékeket vehet fel. Ez egy számjegyes jel.

 

A D/A átalakítók működési elve:

A D/A átalakítók feladata az, hogy a bemenetére érkező digitális jelből (bináris információból) azzal arányos analóg jelet hozzon létre a lehető legkisebb hibával.

 

A D/A átalakítók jellemzői

A kimeneti feszültség változásának tartománya:

A D/A átalakító kimenetén jelentkező analóg mennyiség változásának maximális tartományát képviseli.

Átalakítási karakterisztika:

Az átalakítási karakterisztika szigorúan véve csak diszkrét pontokban van értelmezve, mivel a bemenõ jel digitális és az analóg jel változása minimum a lépcsőfeszültség.

Felbontás:

Egy D/A átalakító kimenetén fellépő legkisebb analóg lépcső értéke.

Konverziós idő (Beállási idő):

Az az időtartam, ami egy átalakításhoz szükséges.

Bitszám:

A bemenő bináris jel bitjeinek a száma. Pl. a 15. ábra szerint 3 bit.

Átalakítási sebesség:

A D/A átalakító által egy másodperc alatt végrehajtott átalakítások számát adja meg.

A D/A átalakítók fajtái

A párhuzamos elven működő D/A átalakítók az átalakítás elve szerint lehetnek:

• Közvetlen elvű átalakítók: amelyek vezérelt feszültség- vagy áramosztás, illetve erősítés útján állítják elő az analóg jelet a bemeneti digitális jelből.
• Közvetett elvű átalakítók: amelyek az analóg jel előállításának folyamatába egyéb mennyiségeket (idő, frekvencia) iktatnak be.

 

Közvetlen D/A átalakító összegző erősítővel:

Az összegző erősítős kapcsolásnál az ellenállások értékeit úgy választjuk meg, hogy zárt kapcsolóállásnál („1"-es szint) az adott ellenálláson olyan áram folyjon keresztül, amely megfelel az adott helyiérték súlyának.

Közvetlen D/A átalakító ellenálláslétrával:

Integrált D/A átalakítók gyártásánál általában a nagy értékszórású, pontos ellenállások megvalósítása okozza a legnagyobb problémát. Ezért a helyértékek szerinti súlyozást gyakran ellenállás-létrahálózattal valósítjuk meg. Ehhez csak kétfajta értékű ellenállást használ (R, 2R). Ez már a gyakorlatban sokkal egyszerűbben megoldható és tetszés szerinti bitszámig bővíthető.

Közvetett D/A átalakítók:

A közvetett D/A-k a digitális értéket először egy közbenső fizikai mennyiséggé alakítják (pl. impulzusszélesség, időarány vagy frekvencia), és ebből a jelből állítják elõ a kimeneti analóg feszültséget. Ezzel a módszerrel precízebb átalakítás lehetséges, mert kevesebb nagy pontosságú analóg alkatrészre van szükség, hátrány viszont, hogy ezek a struktúrák lassabb működésűek.