жению, потенциал на выходе компаратора понижается и закрывает двоичный счетчик.

В применениях ЦАП к задачам синхронизации также используется компаратор, причем схема не очень отличается от АЦП типа счетчика. Вместо неизвестного аналогового напряжения используется калиброванное напряжение от эталонного источника. Это напряжение может быть получено от схемы REF-01 фирмы PMI или эквивалентной ей схемы с использованием потенциометра, градуированного в единицах времени. Например, стосекундный таймер может быть выполнен при использовании калиброванного эталона О-10 В и восьмиразрядного ЦАП. Разрешающая способность будет не хуже 0,1 с при условии, что выбран соответствующий генератор тактовых импульсов. При правильном выборе частоты тактовых импульсов или диапазона эталонного напряжения могут быть получены и другие диапазоны периода синхронизации.

Другое применение ЦАП - это управляемый цифровыми сигналами источник напряжения или тока. Он может быть выполнен при использовании ЦАП и, если необходимо, масштабного усилителя. Для управления уровнем выходного напряжения можно использовать двоичные переключатели или, возможно, переключатель с выходом ДДК. Для той же цели можно использовать маломощный канал ввода/вывода.

Родственное применение - это управление отклоняющими системами осциллографов или перьями двухкоординатных самописцев (с осями X-Y) путем использования пары ЦАП (один для координаты X, а другой -для координаты Y), подключенных к каналам ввода/вывода или к соответствующей логике. Таким образом может быть получено выходное устройство для машинного построения графиков; это одно из важных направлений развития современного оборудования.

На рис. 14.12 показано несколько применений ЦАП, которые могут быть полезны при разработке аппаратуры. Схема на рис. 14.12, а иллюстрирует цифровой метод установки нуля операционного усилителя. Цифровое слово на линиях Во-Вт выбирается таким образом, чтобы напряжение на выходе операционного усилителя было равно нулю. В обычных схемах все это привело бы к безумной трате денег и времени, так как обычный пятидесятицентовый потенциометр делал бы то же самое. Однако в некоторых случаях подход, основанный на применении ЦАП, позволяет автоматизировать установку нуля, например в схемах автоматического обнуления или схемах поиска нуля. Возможно, здесь стоит привести пример для иллюстрации сказанного.

Из предыдущих глав вы знаете, что датчики на мостиках Уитстона редко бывают в достаточной степени сбалансированными. Из-за этой разбалансированности почти всегда имеется напряжение смещения, которое появляется на выходе усилителя

мостика. В результате для устранения смещения необходимо предусмотреть управление установкой нуля.

Большинство усилителей с автоматической установкой нуля используют систему с кнопочным управлением. Оператор нажимает кнопку тогда, когда в датчике выполняются нулевые условия. При этом конденсатор схемы выборки и запоминания заряжается до уровня напряжения, равного напряжению смещения. Затем напряжение на этом конденсаторе подается обратно на усилительный каскад, где оно уменьшает смещение до нуля.

Подход, основанный на применении конденсатора, достаточно хорош и используется на практике, но смещение устраняется при этом лишь на короткое время. Если требуется, чтобы конденсатор сохранял заряд в течение длительного времени, то нужно учитывать, что заряд постепенно спадает и нулевые условия нарушаются. Рассматриваемый метод используется в распространенном медицинском усилителе кровяного давления, и в связи с этим медицинские сестры знают, что установка нуля должна производиться даже в том случае, если последнее измерение производилось не далее как четверть часа тому назад.

В состав цифровой системы установки нуля может быть включена схема, подобная показанной на рис. 14.12, а, которая по существу свободна от недостатков, связанных с падением напряжения. Такая система может использовать двоичный счетчик, подключенный ко входам Во-Вт. Входные импульсы счетчика проходят через управляемый вентиль, так что счет начинается и заканчивается по команде. Такая команда может выдаваться компаратором, сравнивающим входное напряжение с нулем, причем свободный вход компаратора подключается к выходу предусилителя моста. Логическая часть схемы устроена таким образом, что при нажатии кнопки сбрасывается счетчик

(А-В)

Рис. 14.12. Использование ЦАП-08 для цифровой системы установки нуля (а); генератор сигнала на ЦАП-08 (б); устройство сложения/вычитания, использующее ЦАП-08 (в).

и вход компаратора подключается к выходу усилителя. В то же время на вход счетчика поступают импульсы. По мере возрастания содержимого счетчика возрастает и выходное напряжение ЦАП, так что смещение будет уменьшаться. Когда смещение будет равно нулю, компаратор перебросится так, что потенциал на его выходе станет низким и закроет вентиль тактовых импульсов. Дрейф эталона ЦАП или самого ЦАП мал по сравнению со скоростью падения напряжения в цепях установки нуля, использующих даже очень хорошие конденсаторы и входные операционные усилители на полевых транзисторах.

На рис. 14.12,6 показан генератор сигналов. Устройство или схема, подключаемая ко входам Во-Вт, определяет тип генерируемого сигнала. Двоичный счетчик будет вырабатывать пилообразный сигнал с положительным наклоном, если счет ведется с возрастанием, и с отрицательным наклоном, если счет ведется с убыванием. Подобным образом, если счетчик с возрастанием/убыванием устроен так, что максимальное число (11111111) вызывает срабатывание ключа, соединенного с выводом возрастание/убывание, то будет генерироваться треугольное колебание.

Если счетчик заменен запоминающим устройством (ЗУ) со считыванием без разрушения информации, то может быть обеспечено генерирование почти любого периодического сигнала в пределах возможностей ЦАП (примерно 38 кГц). Для опроса ЗУ по всем адресам используется восьмиразрядный двоичный счетчик, а сигнал появляется на выходе ЦАП.

Для получения аналогового напряжения, пропорционального Сумме двух цифровых слов, используется устройство, включающее в себя пару ЦАП с выходом в виде источника тока и операционный усилитель. Простой пример представлен на рис. 14.12,6. В этом случае выходы обоих ЦАП подключены к оД-

Рис. 14.13. Характеристика компандера на ЦАП.