Convertitore DA

Note

Un convertitore digitale analogico converte un numero di livelli di linee digitali in una tensione quantizzata $V_{\text{out}}$ analogica.

Modello a rete R

Note

Da un’unica tensione di riferimento costante ($V_{\text{ref}}$) si prelevano $n$ correnti pesate attraverso $n$ interruttori $S_0,S_1,\cdots ,S_{n-1}$. Su ciascuno switch $S_i$ è posta una resistenza $r_i=2^{(n-1)-i}R$. Gli switch $S_i$ sono comandati dalle cifre binarie $b_i$ del numero da convertire in tensione, con pesi tali che $b_0$ è il LSB e $b_{n-1}$ è il MSB. Infine un operazionale serve da sommatore delle correnti pesate che passano attraverso gli switch e converte la corrente risultante $i_{\text{o}}$, attraverso la resistenza di feedback, in un’uscita di tensione $V_{\text{o}}$.

$$V_{\text{o}}=-R_f\cdot i_o$$

Le correnti pesate sono pari a:

$$i_i=\frac{V_{\text{ref}}}{2^{(n-1)-i}}R=2^i\frac{V_{\text{ref}}}{2^{(n-1)}R}=2^i{I}_{\text{min}}$$

Di conseguenza, la corrente complessiva passante dagli switch è:

$$i_o=\frac{V_{\text{ref}}}{2^{(n-1)}R}(b_0+2b_1+\cdots +2^{n-1}{b}_{n-1})$$

L’accuratezza del DAC dipende da $V_{\text{ref}}$, dalle $r_i$ e dalla qualità degli switch.