ЦАП с суммированием заряда

Структура данного ЦАП практически повторяет структуру, использующую матрицу весовых резисторов (см. рис.11.7). Только резисторы заменены на конденсаторы, емкости которых пропорциональны весовым коэффициентам двоичного кода. На рис.11.10 приведена упрощенная схема такого ЦАП. Принцип работы данного ЦАП основан на свойстве конденсатора запасать электрический заряд, пропорциональный его емкости:

. (1.8)

Работа устройства состоит из двух этапов. На первом, ключи , , переключаются в положение «0», а ключ замыкаются, в результате чего все конденсаторы схемы разряжаются. На втором этапе ключ размыкается, а ключи , , переключаются в соответствие с заданным кодом. Часть конденсаторов подключается к источнику эталонного напряжения и заряжается до напряжения ( ), причем накопленный ими заряд, согласно выражению 11.8, пропорционален их емкости.

Рис.11.10. ЦАП с суммированием заряда

Так как входное сопротивление усилителя велико, то токи заряда конденсаторов матрицы ( ) протекают и по конденсатору , принимающему заряд всех конденсаторов матрицы:

.

При этом напряжение на конденсаторе увеличивается до величины:

. (11.9)

Напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя равно нулю, поэтому его выходное напряжение равно напряжению конденсатора , которое, согласно выражению 11.9 пропорционально исходному коду:

(11.10)