精品大学课件南开大学数字电子第八章
第八章 数—模(D/A)和模-数(A/D)转换
指标: 转换精度——转换结果的准确程度。
转换速度——转换的快慢。
D/A转换有: 权电阻网络型、T型网络型、权电流网络型等。 A/D转换有: 直截了当型、间接型。
8.1 D/A转换器
假如有一电路,其输出电压与输入的数字量成正比,即可作D/A转换器。 一、权电阻网络D/A转换器
1、电路
由电阻网络、模拟开关(电子开关)、运放三部分组成。VREF是参考电压。S是电子开关,d 是数字信号,1时S接参考电压,0时接地。
2、原理 由图知
i?I3+I2+I1+I0VREFVREFVREFVREF d?d?d?d032101232R2R2R2RV3210?REF(d?2?d?2?d?2?d?2)321032R
RVo??i?2V3210??REF(d?2?d?2?d?2?d?2) (d为0或1) 321042V??REFD4422n?1VREFVREF。假如n位,则 Vo??4Dn 。 Vo的变化范围为0~- 2n2缺点:电阻相差太大,精度难保证,不便集成。
二、倒T型电阻网络DAC 1、电路 =
2、原理
由于反相端为虚地,因此,总电流I不变,各电阻支路电流也不变。
I?VREF RIIIIVo??i?R??R(d3?d2?d1?d0)24816V??REF(d3?23?d2?22?d1?21?d0?20) 42V??REFD424V同样,若n位,则 Vo??REFDn。 n2优点: 电阻种类少,精度高;
各支路电路直截了当流入运放,不存在时刻差,因此无尖峰脉冲。
且转换速度快。是用的最多的一种DAC。 三、具有双极性输出的DAC
在二进制算术运算中,通常把带符号的数表示为补码的形式,因此 DAC 也应把补码分别转换成正负极性的模拟电压。
例如三位二进制补码表示的数是+3~-4,
输入(补码) 对应十进制数 要求输出电压 011 3 3V 010 2 2V 001 1 1V 000 0 0V 111 -1 -1V 110 -2 -2V 101 -3 -3V 100 -4 -4V 由表知,在前面DAC的基础上,只要在符号位端加一非门,即可使输