http://www.ladelec.com

La tensión de entrada Vin es de 3V, y la salida varia de acuerdo a la tabla de verdad 1. Observar los valores de las resistencias en la red de resistencias. La resistencia que corresponde al MSB (o sea R4) es la resistencia de valor mas bajo. La resistencia R3, o sea, la resistencia con peso 4 es dos veces la resistencia R4. También la resistencia R2, es decir la entrada cuyo peso es 2, es 2 veces la resistencia de R3 y así sucesivamente.

Para que un conversor D/A sea preciso hay que tener en cuenta lo siguiente:

1. Los valores de resistencia deben ser bastantes precisos.
2. La tensión de alimentación también debe ser precisa.

Suponer que un conversor D/A opera de acuerdo con la tabla de verdad 1. Observar que la tensión analógica (Vout) aumenta gradualmente de 0 a 6 V. Cada aumento en la cuenta binaria incrementa la tensión analógica en 0.4 V por ejemplo, cuando la cuenta binaria pasa del 0001 al 0010, la tensión de salida analógica aumenta de 0.4 a 0.8 V.

Considerar la situación de la figura1,donde la entrada binaria es 0000 (linea 1 en la tabla de verdad de la figura 1. Todos los conmutadores están a tierra (GND), VIN = 0 Y por tanto Vout = 0v. Ahora considerar activado solamente el conmutador de la entrada A.
 
 

Esto corresponde a la linea 2 de la tabla de verdad 1. Primero calcular la ganancia del amp-op como sigue, observando que el valor de la resistencia de realimentación Rf es de 20 K y el de la resistencia de entrada R1 es de 150K

                   Rf    20000
               Av= -- =  -----  = 0.133
                   Ri    15000

La ganancia de tensión del amp-op es de 0.1333 cuando se activa el conmutador ahora se calcula la tensión de salida (Vout)

               Vout = Vin·Av = 3·0.133 = 0.4 V

La tensión calculada para la salida (Vout) del amp-op del conversor D/A de la figura 4 cuando solamente esta activada el conmutador A es de 0.4V esto satisface los requerimientos de la tabla de verdad (linea 2) de la figura 4. A continuación considerar activado solamente l conmutador B (entrada binaria 0010 figura 4) esto corresponde a la linea 3 de la tabla de verdad. Primero debe calcularse la ganancia de tensión del amp-op

           Rf   20K
          Av= -- = --- = 0.276
              Ri   75K

La ganancia del amp-op es de 0.276 con una resistencia de entrada Rin=75K y Rf =20K

A continuación se calcula la salida de tensión del conversor D/A (Vout).

          Vout = Vin·Av = 3·0.276 = 0.8V

Suponer que solamente se activa el conmutador C  (entrada binaria 0100) figura 1. la ganancia de tensión del amp-op se calcula.

            Rf    20000
          Av = ---- = ----- = 0.533
                Rin   37500

La ganancia del amp-op es de 0.533 cuando Rf= 20K y Rin =37.5K A continuación se calcula la tensión de salida Vout del amp-op.

         Vout = Vin·Av = 3·0.533=1.6V

Esto satisface las especificaciones de la tabla de la verdad de la linea 5 de la figura 1
Observar la linea 7 de la tabla de verdad para el conversor D/A figura 1. La entrada binaria es 0110. Se activan 2 conmutadores de entrada C y B Colocando a R3 y a R2 en paralelo formando la resistencia de entrada (Rin) esta debe calcularse de acuerdo con la formula que ya conocemos.

              R3·R2   37.5K·75K
         Rt = ----- = --------- = 25K
              R3+R2   37.5K+75K
 

Se calcula la ganancia del amp-op

              Rf    20K
         Av = --- = --- = 0.8
              Rin   25K

La tensión analógica de salida Vout del conversor D/A se calcula como

          Vout = Vin·Av = 3·0.8 = 2.4V

Esto satisface los requerimientos  de la línea 7 de la tabla de verdad de la figura 1

Considerar la línea 16 de la tabla de verdad de la tabla de verdad de la figura xxx para el conversor D/A. La entrada binaria es 1111 todos los conmutadores están activos poniendo en paralelo la resistencia R4, R3, R2 y R1. Se calcula el valor de Rin utilizando la formula de la resistencia en paralelo:
 

                    1                          1
Rin = ----------------------- = ---------------------------------
      1/R4 + 1/R3 +1/R2 + 1/R1  1/18.7K + 1/37.5K +1/75K + 1/150K

                   1                          1
=  ------------------------------------- = ------ = 10.000
   0.00005 + 0.00003 + 0.00001 + 0.00006   0.0001

El valor de Rin es por lo tanto 10K. La ganancia de tensión Av del amp-op puede calcularse como:

           Rf   20K
       Av= ---  --- = 2K
           Rin  10K

Ahora se calcula la tensión de salida del amp-op como:

       Vout = Vin·Av = 3·2 =6V

Esto satisface los requerimientos de la tabla de la verdad de la figura xxx.

Para cambiar el escalamiento en la salida solo basta con cambiar el valor de la resistencia de realimentación; por ejemplo, si en este caso cambiamos el valor de Rf de 20K a 10K nos dará incrementos mas finos de tensión de salida.