最新数字逻辑与数字系统教学讲义ppt.ppt

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1、数字逻辑与数字系统概述数模转换即将数字量转换为模拟电量(电压或电流)，使输出的模拟电量与输入的数字量成正比。实现数模转换的电路称数模转换器Digital-AnalogConverter，简称D/A转换器或DAC。模数转换即将模拟电量转换为数字量，使输出的数字量与输入的模拟电量成正比。实现模数转换的电路称模数转换器Analog-DigitalConverter，简称A/D转换器或ADC。第十章数模转换器与模数转换器数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院A/D转换器D/A转换器模拟控制器工业生产过程控

2、制对象模拟传感器ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。将温度、压力、流量、应力等物理量转换为模拟电量。计算机进行数字处理（如计算、滤波）、保存等用模拟量作为控制信号数字控制计算机概述A/D和D/A转换器是把微型计算机的应用领域扩展到检测和过程控制的必要装置，是把计算机和生产过程、科学实验过程联系起来的重要桥梁。第十章数模转换器与模数转换器数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院即：D/A转换器的输出电压uO，等于代码为1的各位所对应的各分模拟电压之和。①实现D/A转换的基本思想D/A转

3、换的基本原理数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院DAC的数字数据可以并行输入也可串行输入用存放在数字寄存器中的数字量的各位数码由输入数字量控制产生权电流将权电流相加产生与输入成正比的模拟电压②D/A转换器的组成D/A转换的基本原理数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院③D/A转换器的分类:按解码网络结构分类T型电阻网络DAC倒T形电阻网络DAC权电流DAC权电阻网络DAC按模拟电子开关电路分类CMOS开关型DAC双极型开关型DAC电流开关型DACECL电流开关型DACD/A转换器

4、D/A转换的基本原理数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院(1)T型电阻网络DACR-2RT型电阻网络DAC是由模拟开关、R-2R电阻网络、运算放大器、基准电压几部分组成。10.1数模转换器(DAC)T型电阻网络模拟开关运算放大器（求和运算）基准电压数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院10.1数模转换器(DAC)由R和2R两种规格电阻组成电阻网络，常称为R-2RT型D/A转换器，S0、S1、S2、S3四个模拟开关，表示数字信号d0、d1、d2、d3的取值情况。2R4位T型电阻网络DA

5、C电路数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院10.1数模转换器(DAC)总电流I2R34位T型电阻网络DAC电路数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院10.1数模转换器(DAC)4位T型DAC电路输出电压为：2R数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院10.1数模转换器(DAC)4位T型电阻网络DAC电路输出电压为：2R数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院例：设8位T型电阻网络DAC如图所示，已知UREF＝－10V，输入量数字D＝11010110。试求：(1)R

6、F＝3R时，输出模拟电压U0＝？(2)RF，＝2R时，输出模拟电压U0，＝？10.1数模转换器(DAC)数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院例：设8位T型电阻网络DAC如图所示，已知UREF＝－10V，输入量数字D＝11010110。试求：(1)RF＝3R时，输出模拟电压U0＝？(2)RF，＝2R时，输出模拟电压U0，＝？10.1数模转换器(DAC)解：在电路中n＝8，D＝11010110（1）当RF＝3R时，由可得：数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院例：　设8位T型电阻网络DA

7、C如图所示，已知UREF＝－10V，输入量数字D＝11010110。试求：(1)RF＝3R时，输出模拟电压U0＝？(2)RF，＝2R时，输出模拟电压U0，＝？10.1数模转换器(DAC)解：在电路中n＝8，D＝11010110（2）当RF＝2R时，数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院模拟开关S3-S0表示四位二进制数四位的二进制数当Di=1表示Si接1,电阻上通过电流流向I01当Di=0即表示开头接0,流过相应电阻的电流流向I02到地端各节点向右看的二端网络的等阻值为R等效电路为4位倒T型电阻网

8、络DAC电路10.1数模转换器(DAC)数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院由基准电源VREF供出电流为:IR=VREF/R因此由节点D分出去的两路支路电流必相等,则有等效电路为4位倒T型电阻网络DAC电路数字逻辑与数字系统湖南科技大学计算机科学与工程学院同理可以得出：当DI=1时，表示相应的Ii流向IO1,4位倒T型电阻网络DAC电路10.1数模转换器(DAC)数字逻辑与数字系统湖南