数字-模拟转换器 (DAC)原理研究
电子0801班
08214014 08214013
一 题目简述
随着科学技术的发展, 我们常常要用模拟系统来处理数字信号. 这就需要数字-模拟的转换. DAC的作用是将计算机或控制器产生的二进制数字转换成与之成比例的模拟电压. 其意义相当于一种译码电路. 本次的数模原理研究主要介绍全电阻网络D/A转换器和倒T型电阻网络D/A转换器, 利用等效方法和叠加原理推导输出电压, 比较两种转换器的特点. 并用EWB软件来验证电路的工作原理.
二 DAC原理
1. D/A数模转换器的设计思想
D/A数模转换器在某种意义上说相当于一种译码电路,将给定的二进制码的量译成相应的模拟量的数值。
数字量是由二进制数位组合起来,而每位数字符号都有一定的权。例如,四位二进制数1101每位的权对应十进制数值从高位到底为排列依次为8,4,2,1(必须位置上是一才有效)。所以二进制数1101代表十三。为了将数字量转换成模拟的量,可以将每一位数字量按权的大小装换成模拟量。然后将这些模拟量相加,
所得到的总的模拟量就是数字量所必须转换成的模拟量。
2.权电阻网络D/A转换器
(1) 数模转换的一种方法是使用电阻网络,网络中阻值表示数字码输入位的二进制权值。输入的电平决定电流的有无,开关接入相应电压Vs时,输入电压为Vs,二进制数位“1”。开关接地时输入电压为0V,二进制数为“0”. 如下图给出了一个三位的DAC。 上面已经提及开关K,
n?1n?1Kn?2,……, K1,K0分别受输入
10代码D,D,……,D,D的状态控制,由于虚地点
n?2的存在,其中某个开关K接到“1”或“0”在电阻R支
ii路产生的电流为
Ii?VRki Ri 即
I1?VRD1 R1Ii?VRDi RiVRD2 R2
I0?VRD0 R0
2R0I2?支路电流总和 I=?I=VRii?0D0+
VRVD1+RD2 R1R2 =
VRVRVR++DDD2 012102R2R2R =