D/A and A/D converter

소개

D/A and A/D converter 에 대해 배경이론에서부터 수식적으로 증명을 하였으며 이를 통해 회로상에서 시뮬레이션한 결과를 통해 작성한 보고서 입니다. 분량이 많아 보고서용으로 많은 도움이 될 겁니다. 제가 A+받은 자료입니다.

목차

- D/A 변환회로
- A/D 변환회로
- analog switch 구성 방법에 대하여 설명하시오.
- null summing point에 대해서 설명하시오.
- ramp type A/D converter에 대하여 설명하시오.
- counter type A/D converter에 대하여 설명하시오.
- successive approximation A/D converter 에 대하여 설명하시오.
- resolution, accuracy, linearity, quantizing error, conversion time에 대해 알아보고 이론치를 계산하시오.
- sample & hold에 대해 설명하시오.
- 시뮬레이션

본문내용

**배경이론**

1) D/A 변환회로

Digital 신호는 0과 1에 해당하는 두 종류의 신호의 조합으로 표현된 신호이고, analog 신호는 임의의 크기를 가질 수 있는 신호이다. 신호 처리과정에서 이 두 종류의 신호를 상호 변환할 필요가 생기는데, digital 신호를 analog 신호로 변환하는 회로가 D/A 변환회로이다.

D/A 변환회로는 여러 가지 종류가 있을 수 있는데, 여기서는 연산 증폭기를 이용한 weighted-resistor 4-bit D/A converter 회로에 대해 생각해 본다. 그림 1에 그려진 이 회로의 4개의 입력 A, B, C, D에 digital 신호를 입력한다. 즉 1에 해당하는 신호인 전압 Vo이거나 0에 해당하는 전압 0을 건다. 연산 증폭기의 회로를 분석하면
(1)
로부터
(2)
가 된다. 즉 출력신호 Va는 이진법으로 표기된 4자리수 (DCBA)2에 비례하는 analog 신호가 되게 된다. 실험에서는 Vo를 8 V로 하여 Va가 그냥 analog 값을 십진수로 표현한 값이 되도록 하였다.
2) A/D 변환회로

Analog 신호를 digital 신호로 변환하는 A/D 변환회로에도 여러 가지 종류가 있을 수 있는데, 여기서는 flash-converter 회로에 대해 생각해 본다. 보통 digital 회로는 4-bit가 기본 단위이지만, 그림을 단순하게 하기 위해 그림 2에서는 2-bit의 경우를 그렸다.














그림 2. 2-bit flash A/D 변환회로

그림 2에 사용된 710 comparator는 difference 연산증폭기의 일종으로 + 입력이 - 입력보다 클 경우에는 1의 신호를, 그 밖의 경우에는 0의 신호를 출력한다. 또한 711 dual comparator는 3과 6에 공통신호 를 입력하고 2에 높은 기준전압 , 5에 낮은 기준전압 을 입력하는데, 이면 0을 출력하고 그 밖의 경우에는 1을 출력한다.

참고자료

· 아주대학교 논리회로 실험