Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

336 16. DIGITÁL-ANALÓG ÉS ANALÓG-DIGITÁL ÁTALAKÍTÓK
MSB
b 1
b 2
b 3
.
D/A
átalakító
U ki
LSB
b N
U ref
16.1. ábra. A D/A átalakító szimbóluma.
A D/A átalakítók célja a digitálisan kódolt jelek analóg jellé alakítása. A 16.1. ábrán a D/A
átalakító szimbóluma látható.
Az ábrán látható áramkör ab 1 ,b 2 ,...,b n ,...,b N bináris jelekkel kódolt bemeneti számból azU ref
referencia feszültség felhasználásával az
u ki = KU ref D (16.1)
feszültséget állítja elő, ahol N a konverter legfontosabb jellemzője, a bemeneti bitek száma,
U ref a referencia feszültség,K a skálázási faktor,D pedig a
D = b 1
2 + b 2
2 2 +...+ b n
2 n +...+ b N
2 N, b i = {0,1}, i = 1,2,...,n,...N (16.2)
binárisan kódolt szám. A binárisan kódolt szám legkisebb helyértékű bitjét LSB-vel (Least
Significant Bit), a legnagyobb helyértékű bitet pedig MSB-vel (Most Significant Bit) szokták
jelölni. A kifejezésből jól látható, hogy az LSB-hez a legkisebb, az MSB-hez pedig a legnagyobb
kimeneti feszültségváltozás tartozik.
A D/A konverter LSB-hez tartozó legkisebb feszültséglépését az
az MSB-hez tartozót pedig a
kifejezéssel határozhatjuk meg.
A konverter maximális kimeneti jele az
1
U m = KU ref
2N, (16.3)
KU ref
1
2
(16.4)
U kiM = KU ref
2 N −1
2 N (16.5)
összefüggéssel számolható. Az D/A konverter teljes átfogása definíciószerűen:
Az ideális D/A konverter karakterisztikája a 16.2. ábrán látható.
U FS = KU ref . (16.6)
A D/A konverterek abszolút pontosságát az ábrán is illusztrált U e maximális hibafeszültséggel
lehet jellemezni, amely a valóságos és az ideális karakterisztika közötti maximális eltérést jelenti.
A D/A konverterek relatív pontosságát a maximális hibafeszültség és az LSB-hez tartozó
legkisebb feszültséglépés viszonya határozza meg:
h r = U e
U m
= U e
KU ref
2 N . (16.7)