Hallo,
ich hab hier ein Bild von nem DA-Umsetzer, aber ich verstehe nicht ganz
was dieser macht.
Naja das R-2R-Leitnetzwerk..., wenn z.b. d=0 ist, dann bestehe eine
Verbindung mit Masse und wenn d=1 ist, dann entsteht eine Verbindung mit
dem N-Eingang des OPVs.
Aber wie funktioniert das ganze? Was hat damit eine
Referenzspannungsquelle zu tun? Wie funktioniert das
R-2R-Leiternetzwerk?
Ich hab mir zu beiden Begriffen, was bei Wikipedia durchgelesen, aber da
blicke leider nicht durch, darum suche ich hier Hilfe.
Danke!
mfg
Der Ausgangs OpAmp ist hier ein Strom summierversterker. Also stell doch
mal die Mschen und Knotengleichungen auf.
Man kann das R-2R aber auch ohne OpAmp im Spannungsmode betreiben. Indem
die jetzige Referenz als Ausgang dient und die einzelnen Aeste per
Schalter zwischen 0 und Vcc umgeschalten werden. auch hier.. die
Gleichungen aufstellen.
"Die Belastung der Referenzspannungsquelle hat unabhängig von der
Schalterstellung den Wert R".
Was soll den das heißen? Diese Spannungsquelle hat einfach den
Widerstand R?
Was macht den die Referenzspannungsquelle? Aiuf den Bild sieht man, das
diese ja immer um die Hälfte abnimmt pro so Widerstand. Was aht dies für
einen Sinn? Also für was brauche ich überhaupt diese Spannungsquelle
>Aber wie funktioniert das ganze? Was hat damit eine>Referenzspannungsquelle zu tun? Wie funktioniert das>R-2R-Leiternetzwerk?
Tja - eben weil Du scheinbar glaubst, man könne die Uref weglassen, hast
Du scheinbar ein Verständnisproblem.
Wäre da keinerlei Spannungsquelle über die Rs, dann würden die
umgeschalteten R überhaupt nix bewirken. Man braucht also eine Spannung,
um sozusagen einen Strom durch diese messen zu können.
Der OPV ist istgegengekoppelt. Heist, er versucht immer die Spannung am
inv. Eingang auf demselben Pegel des nichtinv. Eingangs zu halten. Also
Masse.
Das bedeutet letztendlich, daß das eine Ende des R-Netzwerkes immer auf
Massepotential liegt, und das andere immer auf Uref. Je nach
geschalteten Rs fließt daher irgendein bestimmter Strom, der den inv.
Eingang des OPV anzuheben versucht. Der OPV regelt dagegen, indem er
seinen Ausgang ins negative treibt, bis wieder Uinv=Unichtinv ist.
Der Ausgangspegel ist also ein Maß des Stroms durch das R-Netzwerk, und
der Strom durch das R-Netzwerk is ein Maß der Schalterstellungen, sprich
des Digitalwertes.
F. K. schrieb:> Naja das R-2R-Leitnetzwerk..., wenn z.b. d=0 ist, dann bestehe eine> Verbindung mit Masse und wenn d=1 ist, dann entsteht eine Verbindung mit> dem N-Eingang des OPVs.
Die Verbindung mit Masse besteht immer, entweder direkt oder über den
als virtuelle Masse wirkenden N-Eingangs des OP. Im zweiten Fall fließt
der Strom in den Summationspunkt und trägt mit zum Ausgangssignal bei.
Wenn z.b. 111 anliegen würde, dann wird ja der ganze Strom addiert oder?
Dieser Stromwert hat dann einen Spannungspegel unden sieht man der
bildet dann das Signal, oder wie funktioniert das?
F. K. schrieb:
vorerst mal - dein Name ist ja wohl ein Witz. Ein schlechter!
> Wenn z.b. 111 anliegen würde, dann wird ja der ganze Strom addiert oder?
Ist das denn so schwer zu verstehen? Beide Sammelleitungen von den
Schaltern liegen effektiv auf GND. Die eine direkt, die andere weil sie
am Summationspunkt (virtuelle Masse) des Summierers angeschlossen ist.
Und deswegen sind die Spannungsteilerverhältnisse auch unabhängig von
der Schalterstellung konstant und die Zwischenpunkte der Widerstandkette
haben wie eingezeichnet U_ref/2, U_ref/4 usw.
> Dieser Stromwert hat dann einen Spannungspegel unden sieht man der> bildet dann das Signal, oder wie funktioniert das?
In den Summationspunkt des OPV fließen je nach Schalterstellung die
Summen von (U_ref)/2R, (U_ref/2)/2R usw.
Wenn der Code 111 alle drei Schalter in die obere Stellung bringt,
fließen dann 7/8 * U_ref/R in den Summationspunkt. Die Ausgangsspannung
ist dann -R_f * 7/8 * U_ref/R
Damit ist dann auch klar, welche Funktion U_ref hat. Sie gibt den
Strom-Endwert vor. Im Prinzip auch den Spannungs-Endwert, wobei man den
außerdem noch über R_f beeinflussen kann.
XL
Simuliere mal die R-2R-Leiter und betrachte, welche Ströme in den
horizontalen Widerständen (2R) in jeder Stufe nach Masse fließen. Sind
die alle gleich groß??
Wenn du das verstanden hast, gehst du einen Schritt weiter: Der OPamp
erzeugt durch seine Gegenkopplung am "-" Eingang eine virtuelle Masse.
Wenn die Schalter also umschalten, liegen die horizontalen Widerstände
mit ihrem rechten Anschluß trotzdem noch auf 0V. Nur, daß eben die
Ströme, die in die virtuelle Masse fließen, weiter durch Rf fließen und
daran einen Spannungsabfall erzeugen, eben das Ergebnis der DA-Wandlung.
Bei der oben gezeigten Schaltung ist es gerade so, das die Schalter alle
nahe bei GND arbeiten. Die Abhängigkeit der Rout von der Spannung wird
also gerade vermieden.
Bei der klassischen R2R Kette mit den Schaltern als Umschaltung zwischen
H und L hat man das Problem mit unterschiedlicher Spannung, aber
immerhin auch nur so das je ein Schalter an H oder L arbeitet.
R2R.png
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