Escalera de resistencia
Una escalera de resistencias es un circuito eléctrico hecho de unidades repetidas de resistencias . A continuación se analizan dos configuraciones, una escalera de resistor de cadena y una escalera R-2R.
Una escalera R – 2R es una forma sencilla y económica de realizar la conversión de digital a analógico , utilizando arreglos repetitivos de redes de resistencias precisas en una configuración similar a una escalera . Una escalera de resistor de cadena implementa la red de referencia no repetitiva.
Una cadena de muchas resistencias, a menudo igualmente dimensionadas, conectadas entre dos voltajes de referencia es una red en escalera de cadenas de resistencias. Las resistencias actúan como divisores de voltaje entre los voltajes referenciados. Cada toque de la cadena genera un voltaje diferente, que se puede comparar con otro voltaje : este es el principio básico de un ADC flash (convertidor de analógico a digital). A menudo, un voltaje se convierte en corriente , lo que permite la posibilidad de utilizar una red en escalera R – 2R.
En la Figura 1 se muestra una red básica de escalera de resistencias R – 2R. El bit a n −1 (bit más significativo, MSB) al bit a 0 (bit menos significativo, LSB) se controlan desde puertas lógicas digitales. Idealmente, las entradas de bit se cambian entre V = 0 (lógica 0) y V = V ref (lógica 1). La red R – 2R hace que estos bits digitales se ponderen en su contribución al voltaje de salida V out . Dependiendo de qué bits se establezcan en 1 y cuáles en 0, la tensión de salida ( V out ) tendrá un valor escalonado correspondiente entre 0 y V refmenos el valor del paso mínimo, correspondiente al bit 0. El valor real de V ref (y el voltaje del 0 lógico) dependerá del tipo de tecnología utilizada para generar las señales digitales. [1]
Para un valor digital VAL, de un DAC R – 2R con N bits y niveles lógicos de referencia de 0 V / V , el voltaje de salida V out es:
Por ejemplo, si N = 5 (por lo tanto, 2 N = 32) y V ref = 3.3 V (voltaje típico de lógica 1 de CMOS), entonces V out variará entre 0 voltios (VAL = 0 = 00000 2 ) y el máximo (VAL = 31 = 11111 2 ):
