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Der Aufbau eines Digital-Analog-Wandlers ist recht einfach. Men benötigt einen Schaltkreis, der zu der anliegenden digitalen Information eine entsprechende Analogspannung erzeugt. Diesen Zweck erfüllt bereits ein Widerstandsnetzwerk, ab gebräuchlichsten sind R-2R-Netzwerke; es gibt aber noch andere Methoden:
DAC mit gewichteten Strömen
Es werden durch Widerstände binär gewichtete Ströme addiert. In der Praxis wird diese Schaltung allerdings kaum verwendet, denn man kann die Widerstände nicht genau genug herstellen.
DAC mit R-2R Netzwerk
Am Ausgang des Operationsverstärkers erhält man eine Spannung, die zu der Summe der einzelnen Teilströme durch die Querglieder und somit den durch die Schalter S0 bis S3 eingestellten Binärwort proportional ist.
Die Ausgangsspannung errechnet sich aus:
Dabei entspricht n der eingestellten Zahl. Diese Schaltung erweist sich als ausgesprochen günstig für die IC-Fertigung, da für das Netzwerk nur die beiden Widerstandswerte R und 2R benötigt werden. Eine besondere Anforderung wird jedoch an die Genauigkeit der Widerstandswerte gestellt. Diese muß bei den höchsten Stellen am größten sein, damit die niedrigste Stelle nicht im Fehler untergeht.
DAC mit PWM
Die Pulsbreite des Rechtecks entspricht den angelegten Digitalwert. Um ein "sauberes" Analogsignal zu erhalten, muß das Rechtecksignal noch mit einen Tiefpaß geglättet werden (Mittelwert). Die Frequenz des Rechtecksignals muß ein Vielfaches des erwünschten Ausgangsanalogsignals sein, um ein brauchbares Signal zu erhalten.
Die Ausgangsspannung läßt sich wie folgt errechnen:
Kennwerte von DAC:
Auflösung
Differentielle Nichtlinearität: gibt die maximale Unregelmäßigkeit der Treppenstufen bezogen auf eine kleine Umgebung der Kennlinie an.
Monotonie: Die Monotonie des Wandlers ist dann gegeben, wenn die Kennlinie nicht rückläufig ist, also bei Erhöhung des Eingangswortes nicht fällt. Das ist dann der Fall, wenn die differientielle Nichtlinearität unter 1Ulsb liegt.
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