Digitálno-analógový prevodník

V tomto prípade sa konverzia dosahuje pripájaním binárne vážených interných prúdových zdrojov, ktoré sú nakoniec sčítané na operačnom zosilňovači.

• na obrázku je znázornený 8 bitový DAC. Spínače a S0 až S8 symbolicky reprezentujú pripájanie jednotlivých vetiev (prúdov) podľa riadiaceho slova. Pre názornosť je možné si predstaviť, že vysoká úroveň reprezentuje zopnutý vypínač a nízka rozopnutý. Veľkosť napätia na výstupe (Vout) potom môžeme vyjadriť vzťahom:

${\displaystyle V_{out}=-I_{out}R_{out}=-V_{ref}(b_{0}2^{-1}+b_{1}2^{-2}+...+b_{n}2^{-(n+1)})}$ ...kde R_out je spätnoväzbový rezistor, I_out je výstupný prúd, b_i sú jednotlivé bity;

• po podrobnejšej analýze obvodu je možné vytknúť dva nedostatky:

1. veľké parazitné kapacity spôsobené pripájaním jednotlivých vetiev
2. exponenciálny nárast hodnôt rezistorov

• na ďalšom obrázku je schéma zapojenia, kde sú tieto problémy vyriešené
• nevýhodou tohto zapojenia je zdvojnásobenie počtu rezistorov, čo však nie je taký veľký problém ako umiestnenie veľmi rozmanitých hodnôt do jedného integrovaného obvodu
• rezistory sa tu vyskytujú už len so základnou a dvojnásobnou hodnotou
• binárne delenie prúdu je zabezpečené na každej vetve postupne na zložky v pomere 1/2

• DAC pracujúce na napäťovom princípe používajú na vytvorenie napätia na výstupe kombináciu dielov referenčného napätia. Princíp je možné pochopiť z nasledujúceho obrázka, kde je zobrazený 3 bitový DAC.

• podmienkou správnej funkcie tohto obvodu je zanedbateľná veľkosť prúdu tečúceho do sledovača
• každý bit digitálnej informácie zopína príslušný vypínač, vysoká úroveň na nultého bitu zopne vypínač A nízka naopak A s pruhom, tzn. slovo 110 zopne A, B, (C s pruhom) a na výstupe úroveň V_ref/4
• nevýhodou tohto zapojenia je veľký počet ovládacích prvkov (2^N+1), rezistorov (2^N) a logických prepojení (2^N)
• tieto vlastnosti ho obmedzujú len na použitie v rýchlych aplikáciách s malým rozlíšením

DA prevodník pracujúci na tomto princípe vytvára napäťovú úroveň na výstupe pomocou predávania náboja sieťou kondenzátorov. Jeho činnosť je možné vysvetliť na nasledujúcom obrázku.

• C_A pripojíme na zem a C_B budeme periodicky prepínať medzi referenčný napätím a zemou. Ak budú oba spínače na zemi, budú oba kondenzátory vybité (nulovacia fáza) a na výstupe (V_x) bude nulové napätie. Ak bude S₀ otvorený a S₁ na referenčnom napätí, bude paltit ${\displaystyle V_{x}={\frac {V_{ref}C_{B}}{C_{A}+C_{B}}}}$, čo je vzorkovacia fáza.
• usporiadaním kondenzátorov podobne ako pri využití prúdového princípu a binárnym vyvážením, ukazuje nasledujúci obrázok, môžeme odvodiť nasledovný vzťah pre výstupné napätie:

${\displaystyle \sum _{k=1}^{n}{\frac {C}{2^{k-1}}}}$.......kde C je najvyššia kapacita v obvode zodpovedajúca nultému bitu;

• toto zapojenie má však rovnakú chybu ako ekvivalentný odporový variant, a to je exponenciálne rastúci rozdiel najvyššej a najnižšej kapacity
• z tohto dôvodu je zapojenie ako integrovaný obvod realizovateľné maximálne do 8 bitov