Digital-Analog-Ëmsetzer
Vu Wikipedia, der fräier Enzyklopedie.
 |
Dësen Artikel ass eréischt just eng Skizz. Wann der méi iwwer dëst Thema wësst, sidd der häerzlech invitéiert aus dëse puer Sätz e richtegen Artikel ze schreiwen. Wann dir Hëllef braucht beim Schreiwen, da luusst bis an d'FAQ eran. |
En Digital-Analog-Ëmsetzer, a Kuerzform meeschtens DA-Wandler genannt, huet d'Aufgab, déi digital Daten, déi a Form vun engem Code virleien, an analog Spannungen oder Stréim ëmzwandelen.
Well d'analog Werter an der Reegel am Dezimalsystem erfaasst ginn, muss e feste proportionalen Zesummenhang tëscht jiddwer Wertekombinatioun an dem Dezimalwert bestoen. Dëst ass awer nëmmen de Fall bei bewertbare Coden, wéi z.B. dem Dualcode oder dem 8-4-2-1-BCD-Code. Och den 2-4-2-1-BCD-Code gehéiert zu de bewertbare Coden. Unuerdnungscoden, wéi z.B. den 3-Excess-Code, si fir eng DA-Ëmwandlung net geeegent, well d'binär Kombinatiounen nëmme willkürlech zu enger Dezimalzuel zougeuerdent sinn an dofir keng Proportionalitéit ze erreechen ass.
DA-Ëmsetzer sinn an der Reegel aus Widerstandsnetzwierker opgebaut. D'Spannungen an d'Stréim bannent dëse Netzwierker ginn iwwer Schalter sou matenee verbonnen, datt sech fir jiddwer digitalt Agangssignal en analogt Ausgangssignal ergëtt, dat derzou gehéiert. D'Schalter sinn dobäi den digitalen Agangswerter zougeuerdnet. Jiddfer Bitännerung bewierkt eng Ëmschaltung, déi eng Vergréisserung oder eng Verklengerung vum analogen Ausgangswert em e bestëmmte Betrag zur Folleg huet. D'Héicht vun dësem Betrag hängt dobäi vum Stellewert vum geschaltete Bit of.
Et ënnerscheed ee beim DA-Ëmsetzer grondsätzlech tëscht zwou Schaltungsvarianten:
- DA-Ëmsetzer mat bewertete Widerstänn
- DA-Ëmsetzer mat R-2R-Netzwierk
[Änneren] DA-Ëmsetzer mat bewertene Widerstänn
Beim Dualcode ergëtt sech d'Dezimalzuel aus der Querzomm vun de Wertegkeeten vun den eenzele gesetzte Biten.
Bei engem DA-Ëmsetzer mat bewertene Widerstänn geschitt d'Bildung vun der Querzomm vun der Stellewertegkeet vun de gesetzte Biten mat Hëllef vun engem Addéierer. Um Bild 1 ass d'Grondprinzip vun engem DA-Ëmsetzer fir 4 Biten duergestallt.
D'Ausgangsspannung vum DA-Ëmsetzer nom Bild 1 ergëtt sech aus deer heite Gläichung:
Fir datt de Wandler richteg fonktionéieren kann, mussen d'Agangsweeiderstänn also an engem ëmgedréintene Verhältnis zu der zougehéiernder Wertegkeet stoen. Duerch de Réckkopplungwiderstand RN gëtt de Proportionalitéitsfaktor festgeluecht.
[Änneren] DA-Ëmsetzer mat R-2R-Netzwierk
Bei engem R-2R-Netzwierk hunn d'Widerstänn nëmmen d'Werter R an 2R. Um Bild 2 ass d'Grondprinzip vun engem R-2R-Netzwierk fir déi béit Stellen 2^0 an 2^1 vum Dualcode duergestallt.
De Schalter S0 ass der Stellewertegkeet 2^0 an de Schalter S1 ass der Stellewertegkeet 2^1 zougeuerdnet. Wann een dës béid Schalteren dréckt, loossen sech 4 verschidden, dem Dualcode entspriechend Bit-Kombinatiounen astellen. Opgrond vun der Stroumverdeelungs- resp. Spannungsdeelergesetzer erginn sech fir d'R-2R-Netzwierk Zesummenhäng tëscht den Dualzuelen (Schalterstellungen), der Ausgangsspannung an dem Dezimalwert, déi an der Tabell heidrënner duergestallt sinn.
Sou reduzéiert de Schalter S1 mat der héchste Stellewertegkeet 2^1 d'Ausgangsspannung ëm de Faktor vun der halwer Agangsspannung (1/2 UE). De Schalter S0 mat der niddregster Stellewertegkeet S^0 reduzéiert d'Ausgangsspannung UA dogéint nëmmen dem Faktor vun engem Véierel vun der Agangsspannung (1/4 UE).
| Dez. | 2^1 | 2^0 | UA |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | UE * 0 |
| 1 | 0 | 1 | UE * 1/4 |
| 2 | 1 | 0 | UE * 2/4 |
| 3 | 1 | 1 | UE * 3/4 |
