Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 17 июл 2018, 11:01

Часовой пояс: UTC + 5 часов



    • JLCPCB - Платы прототипов всего за 2$ c бесплатной доставкой (при первом заказе)
    • 10 PCBs за $2 для 2 слоев, $15 для 4 слойной, $74 для 6 слойной платы.
    • Крупнейший китайский производитель прототипных плат. 290000+ клиентов & 8000+ заказов в день!
    • LCSC - Крупнейший китайский онлайн магазин радиодеталей.

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 20:52 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 дек 2016, 00:04
Сообщения: 236
Откуда: Россия, Москва
В статьях, объясняющих работу ЦАП, часто рисуется R-2R лестница на выходе которой стоит операционный усилитель. При этом ни одна статья из тех, что мне попадались, не объясняет, какова конкретно роль этого операционного усилителя. Вроде работает и без него. Зачем он там стоит?

_________________
https://eax.me/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:14 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 07 фев 2014, 15:45
Сообщения: 117
Это обычно ставят повторитель напряжения. Если я не ошибаюсь, это для того чтобы добиться максимальной линейности выходного сигнала и не зависимости цепей генерации напряжения от сопротивления нагрузки. Используется как буферный усилитель, для исключения влияния низкоомной нагрузки на источник с высоким выходным сопротивлением. Поправьте меня если не так.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:16 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 20 апр 2010, 17:59
Сообщения: 1046
Откуда: Челябинск
Конечно работает, когда нагрузка мизерная. А если она увеличится?

_________________
"Жизнь - театр, мы в нем актеры"© У. Шекспир.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:30 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
Как я понял, в первых ЦАП для коммутации резисторов использовались не очень совершенные ключи, сопротивление каналов которых зависело от коммутируемого напряжения, что ограничивало достижимую точность. Поэтому придумали сделать выход токовым и зафиксировать напряжение на нём, нагрузив его на инвертирующий вход ОУ, который при наличии обратной связи является виртуальной землей. Позже ключи были усовершенствованы и появилась возможность сделать ЦАП в виде преобразователя код-напряжение.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:39 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 1938
Всё верно. ОУ на выходе - для согласования выходного сопротивления матрицы со входным сопротивлением следующего звена. Короче говоря, следующее после ЦАП звено может иметь низкое сопротивление, сравнимое с сопротивлением цепи последовательных резисторов матрицы или даже ниже, и портить выходной результат матрицы, внося свое собственное параллельное сопротивление. В двух словах, так понятнее?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:55 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 дек 2016, 00:04
Сообщения: 236
Откуда: Россия, Москва
yatsok писал(а):
Это обычно ставят повторитель напряжения. Если я не ошибаюсь, это для того чтобы добиться максимальной линейности выходного сигнала и не зависимости цепей генерации напряжения от сопротивления нагрузки. Используется как буферный усилитель, для исключения влияния низкоомной нагрузки на источник с высоким выходным сопротивлением. Поправьте меня если не так.

Спасибо за ответ, это все объясняет. Будучи любителем, я не знал о таком режиме использования операционных усилителей.

Всем остальным тоже большое спасибо, развеяли последние сомнения!

_________________
https://eax.me/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 21:58 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
BusMaster, нет, вы не поняли. Современный ЦАП можно грузить на низкое сопротивление, точность останется заявленной, а можно оставлять в воздухе, то же самое. Древний ЦАП, если грузить на 0, будет работать нормально (создавать правильный ток), а если оставить в воздухе, обеспечит максимум 5 бит точности. Поэтому ОУ ставился как преобразователь "ток-напряжение", чтобы грузить ЦАП на КЗ.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 22:12 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 1938
iev91, готовый ЦАП в виде микросхемы - можно, у нее и без того на выходе буфер. А самодельный из отдельных резисторов - нетушки. Пусть например резисторы по 1 кОм, 8-зарзядный ЦАП. Суммарно 9 кОм. Теперь подключите на выход биполярный транзистор с резистором в базе 20 кОм. У вас сразу уплывет выходное сопротивление.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 22:21 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
Нет, современные ЦАПы есть в виде матрицы R-2R на выходе (без буфера), и их можно подключать как угодно, разрешение от этого не страдает.
Я имею в виду то обстоятельство, что в древних ЦАПах ключи были не КМОПы, а ФЕТы и поэтому работали, во-первых, только с одной полярностью протекающего тока, а во-вторых, ток стока зависел от напряжения на стоке, т.е., они были далеко не идеальными. А если ток стока зависит от напряжения, то, например, старший бит даст 1 ма тока с ошибкой 30 мка в зависимости от напряжения, то точность такого ЦАП не может быть лучше 4-5 бит, т.к. младший бит, например, 10-битного ЦАП должен давать ток 1 мка. Поэтому их выход надо грузить на КЗ, чтобы зафиксировать напряжение.

Выходное сопротивление лесенки R2R равно 2R и не зависит от кода.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 13 янв 2018, 23:50 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 сен 2012, 20:35
Сообщения: 1744
iev91 писал(а):
Выходное сопротивление лесенки R2R равно 2R и не зависит от кода.

Угу. А вот входное у нагрузки может быть любым. Что бы такой цап продолжал работать как задумано, его нужно отвязать от нагрузки, для чего и ставят ОУ.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 14 янв 2018, 01:08 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 3147
BusMaster писал(а):
iev91, готовый ЦАП в виде микросхемы - можно
Готовый готовому - рознь! Например К572ПА1 - нельзя. Лично экспериментировал.
iev91 прав в данном случае до мельчайших деталей.
Хотя есть схемы включения этого ЦАПа без ОУ, но точность тогда катастрофически падает, о 10-разрядах можно вообще не мечтать даже.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 14 янв 2018, 06:49 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
Для древних ЦАПов использование внешних ОУ в качестве преобразователя "ток-напряжение" было стандартной практикой.
Позже этот преобразователь начали встраивать внутрь, и такие ЦАПы обычно называются "complete".

Требование сохранять напряжение выхода небольшим подчеркивалось особо.
.
Show


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 14 янв 2018, 07:27 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
Если быть совсем точным, то для лестницы R2R нужно сохранять входной ток постоянным, и это достигается либо тем, что выход заземляется на виртуальный 0,а на вход подается опорное напряжение REF, либо на входе использовать источник стабильного тока. Первый способ проще.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 14 янв 2018, 11:44 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 1938
Да нет, iev91, неправда ваша. Если микросхема ЦАП позволяет подключать любые нагрузки, то у нее уже встроен на выходе буфер, в противном случае предлагается на выходе микросхемы ставить ОУ. Посмотрите блок-схемы нескольких ЦАП-ов. Например, AD9717 и DAC08 или AD7524.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какова роль операционного усилителя в ЦАП на R-2R лестнице?
СообщениеДобавлено: 14 янв 2018, 16:59 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2911
Откуда: Тольятти
Ну, значит, неправда моя.

Я делал самодельный ЦАП из регистра 74AC374 и лесенки по принципу ковокса, его точно можно было грузить как угодно. На чип-резисторах из одной партии легко достигается точность 8 бит, а с подгонкой и все 10 бит.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: VladyMile


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB