R-String DAC, es decir, DAC de cadena de resistencias, utiliza interruptores analógicos y cadenas de resistencias para dividir el voltaje de entrada de referencia, y luego almacena el
resultado dividido a través del amplificador operacional para la salida:
La figura anterior es un diagrama esquemático de un DAC simple de cadena de resistencia de 3 bits. Sabemos que el número de 3 dígitos tiene estados 8. Para realizar el control de estos estados 8, el método más simple es tener resistencias 8 para dividir el voltaje de VREF, que se muestra en la figura anterior. Los estados de los tres grupos de interruptores son controlados por un decodificador de 3 hilos, para realizar la salida de diferentes voltajes. En la figura, la cantidad de estado del interruptor es 101. De acuerdo con el encendido y apagado del circuito, se encuentra que el terminal de entrada real está conectado a la tercera resistencia (de arriba a abajo), y el valor de voltaje convertido es 5/8VREF. Esto está en correspondencia uno a uno con el código digital 101, que corresponde a 5 en decimal.
Sobre esta base, se puede extender a DAC de N bits. Un DAC de la serie de resistencias de N bits necesita resistencias 2^N-1, lo que es difícil de igualar y difícil de lograr una alta precisión. Por lo tanto, en los DAC de 12 bits y superiores, generalmente se usa una cadena R de 2 etapas para reducir la cantidad de resistencias:
Como se muestra arriba, es un diagrama interno de un DAC de cadena de resistencia de 16 bits, que en realidad se realiza mediante dos conjuntos de DAC de cadena de resistencia de 8 bits. El primer conjunto de 256 resistencias forma un DAC de 8 bits, que divide aproximadamente el Voltaje de referencia de entrada. ; El siguiente DAC de 8 bits subdivide el voltaje aproximado y finalmente alcanza una precisión de 16 bits. Mediante la segmentación, el número de resistencias se puede reducir en gran medida.
El amplificador operacional de búfer de la serie de resistencias DAC está integrado en el chip, por lo general utiliza un amplificador operacional de entrada/salida de riel a riel para lograr el rango dinámico máximo y, a veces, brinda una ganancia de 2 veces para obtener un rango dinámico de salida grande bajo la condición de un bajo voltaje de referencia. Sin embargo, debido a que la fuente de alimentación del amplificador operacional está conectada con la fuente de alimentación DAC y está alimentada por una sola fuente de alimentación, no puede emitir un nivel negativo y no puede aceptar una entrada de voltaje de referencia negativa.
Una de las mayores ventajas del DAC de la serie de resistencias es que su función de transferencia es inherentemente monótona, es decir, puede mantener una pendiente ascendente entre el código de entrada y el voltaje de salida, y no habrá punto de inflexión. En algunas ocasiones exigentes de control de precisión de circuito cerrado, el DAC debe ser monótono.