ad_da转换原理

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1、第十章数/模、模/数变换器§10.1概述§10.2数/模转换器§10.3模/数转换器§10.1概述计算机模拟信号模拟信号A/DD/AA/D：AnalogtoDigitalD/A：DigitaltoAnalog§10.2数/模转换器(DAC)10.2.3T型电阻网络型10.2.1权电阻网络型10.2.2权电流型10.2.4D/A变换器的主要技术指标10.2.5集成DAC0832及其应用10.2.1权电阻网络型D/A转换器：VREF+-uoD3D2D1D0I0I1I2I323R22R21R20RIR/2(MSB)(LSB)S0S1S2S3D3D2D

2、1D0S0S1S2S3所谓“权电阻”，是指电阻值的大小，与有关数字量的权重密切相关。10.2.1权电阻网络型D/A转换器：VREF+-uoD3D2D1D0I0I1I2I323R22R21R20RIR/2(MSB)(LSB)S0S1S2S3D3D2D1D0S0S1S2S3电子开关：Dn=1时，Sn接VREF；Dn=0时，Sn接地端。T2管饱和导通，T1T2SDa模拟电子开关的简化原理电路当D=1时，1T2Sa0T1SS点与a点相通，T1管截止，而a点在电路中和VREF连。T2管截止，T1T2SDa模拟电子开关的简化原理电路当D=0时，0T2SaT1

3、管饱和导通，1T1SS点与地相通。VREF+-uoD3D2D1D0I0I1I2I323R22R21R20RIR/2(MSB)(LSB)23R22R21R20RVREFI1=2I0I2=4I0I3=8I0当D3D2D1D0=1111时：S0S1S2S3D3D2D1D0(LSB)(MSB)I=I0+I1+I2+I3最低位最高位I0=VREF23R参考电压VREF+-uoD3D2D1D0I0I1I2I323R22R21R20RIR/2(MSB)(LSB)I=I0+I1+I2+I3=VREF23R(D323+D222+D121+D020)VREF+-uo

4、D3D2D1D0I0I1I2I323R22R21R20RIR/2(MSB)(LSB)uo=-IR/2VREF24=-(8D3+4D2+2D1+D0)10.2.2权电流网络型D/A转换器：+-uoR-VREFI/16I/8I/4I/2S0S1S2S3iID0D1D2D3uoIR24(8D3+4D2+2D1+D0)=每个支路电流的大小，与有关数字量的权重密切相关。10.2.3T形解码网络D/A转换器(以4位为例)++-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR2RRRRI3I2I1I0IABCD通过详细的推

5、导分析，即可获得模拟输出电压uo与数字量以及电路中其它参数的关系。I=I3+I2+I1+I0UR2R=D3UR16RD0UR8RD1UR4RD2+++=UR16R(8D3+4D2+2D1+1D0)=URRF16R(8D3+4D2+2D1+1D0)uo-++-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR2RRRRI3I2I1I0IABCDURRRR2R2R2R2R++-AuoS2S3S1S0RFI2RI/8I/4I/2iII16I16D0D1D2D3倒T型电阻网络D/A转换器10.2.4D/A转换器的主要技

6、术指标一、分辨率用输入数字量的有效位数来表示分辨率。此外，也可以用D/A转换器能够分辨出来的最小输出电压(此时输入的数字代码只有最低有效位为1，其余各位都是0)与最大输出电压(此时输入的数字代码所有各位全是1)之比来给出分辨率。例如，对一个十位D/A转换器来说，＝210－1110231＝0.001二、转换误差7.2.4D/A转换器的主要技术指标转换误差通常用输出电压满刻刻度FSR(FullScaleRange)的百分数表示。例如，给出转换误差为LSB，21这就表示输出模拟电压的绝对误差等于输入数字代码为00…01时输出电压的一半。造成转换误差的原

7、因主要有：参考电压VREF的波动；运算放大器的零点漂移；模拟开关的导通内阻和导通电压；电阻网络中的电阻值偏差；…...10.2.4D/A转换器的主要技术指标三、D/A转换器的转换速度为了便于定量地描述D/A转换器的转换速度，定义了建立时间tS和转换速率SR两个参数。1.建立时间tS通常以大信号工作情况下(输入由全0变为全1或者由全1变为全0)输出电压到达某一规定值所需要的时间定为建立时间tS。建立时间最短的可达0.1s。这个参数的值越小越好。10.2.4D/A转换器的主要技术指标三、D/A转换器的转换速度2.转换速率SR转换速率SR以大信号工作

8、状态下输出模拟电压的变化率表示。D/A转换器完成一次转换所需要的时间应包括建立时间和上升(或下降)时间两部分，它的最大值为TTR(max