9.DAC & ADC[예비]

소개

9.DAC & ADC[예비]

목차

1. D/A converter
2. A/D converter

본문내용

2) Analog switch 구성 방법에 대하여 설명하시오.

<A simple CMOS analog switch>

- 아날로그 스위치란 입력신호에 따라 스위치가 `on` 또는 ‘off`되어 아날로그 신호를 전송 및 차단하는 역할을 한다. 이 스위치의 `on` 및 ’off‘상태는 제어 게이트에 인가된 디지털 신호로써 조절한다. 아날로그 스위치는 데이터를 읽어 들이거나 프로세스 제어, 영상 및 통신 시스템 등에서 널리 사용된다.
- 이상적인 아날로그 스위치는 `on`저항이 0이고, ‘off`저항이 무한대이다. 또한 아날로그 신호를 전송할 때 전압-전류의 특성이 선형성을 띄게 된다.
- 아날로그 스위치에는 BJT나 FET, 또는 두 소자의 결합으로 구성될 수 있는데 FET이 `off‘저항이 크고 `on`저항이 작기 때문에 많이 사용된다. 위의 그림은 간단한 CMOS 아날로그 스위치 회로를 나타낸 것이다. NMOS와 PMOS 두 종류로 이루어졌는데, 두 소스가 서로 반대로 연결되어 있다. 게이트의 전압으로 스위치를 제어하게 되는데, +5V가 논리적으로 ’1‘ -5V가 논리적으로 ’0‘이 된다. 트랜지스터가 ’off`되면 스위치가 `off`상태가 되고 둘 중 하나만 ‘on`되면 스위치는 ’on‘상태가 된다.

3) Null summing point에 대해서 설명하시오.
- summing point란 말 그대로 합산되는 지점이다. D/A converter에서 입력신호가 각 비트에 서 입력되면 저항을 통해서 summing point에서 전류가 합해진다. 합해진 전류가 converter를 통과하게 되면 D/A 변환이 된다. Null summing point는 전압이 접지로 고정되어 모든 전압이 저항에 걸리도록 한다.

4) 그림 2와 3을 이용하여 4-bit D/A converter를 설계하시오.
① Weighted resistor
- Weighted resistor를 이용하여 아래와 같이 4-bit D/A converter를 설계하였다. 회로에서 출력단자가 Op amp의 (-)단자로 피드백되고 (+)단자가 접지에 연결되어 반전 증폭됨을 알 수 있다. 시뮬레이션 결과를 보면 0V에서 약 -9.4V까지 감소함이 반복된다.

참고자료

· 아날로그 스위치, http://www.siliconfareast.com/analog-switch.htm.
· Arijit Saha, N.Manna(공), 『Digital Principles and Logic Design』, pp.355~366.
· Albert Paul Malvino, 『Digital Principles and Application』, pp.452~455.
· Albert Paul Malvino, 『Digital Principles and Application』, pp.459~460.
· Albert Paul Malvino, 『Digital Principles and Application』, p.466.