9模数与数模转换器AnalogDigital Converter and DigitalAnalog Converter9.1D/A转换器9.2A/D转换器人>>
Analog Digital Converter and Digital Analog Converter 9.1 D/A转换器 9.2 A/D转换器。 9 模数与数模转换器
概述将温度、压力、流计算机进行数字处用模拟量作为量、应力等物理量控制信号理（如计算、滤转换为模拟电量。波）、保存等D/AA/D模拟模拟数字控制转换器转换器计算机传感器控制器工业生产过程控制对象ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。A公-
A/D 转换器 D/A 转换器 模拟 控制器 工业生产过程控制对象 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
D/A转换器9.1概述1.1、数/模转换器：将数字量转换为与之成正比模拟量。A-KDUo--KNB模拟量数字量n位DACA人
将数字量转换为与之成正比模拟量 。 n位 数字量 1. 概述 DAC 9.1 D/A转换器 模拟量 1、数 / 模转换器: A= K D O = – K NB
9.1.1D/A转换的基本原理①实现D/A转换的基本思想将二进制数N，一（11001)，转换为十进制数。N,=b,×24+b×23+bX22+b,X21+b.×20=1×24+1×23+0X22+0×21十1X×20每位代数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码，三码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后，将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的模拟量，从而实现数字量模拟量的转换
数字量是用代码按数位组合而成的， 对于有权码，每位代 码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的大小转换成 相应的模拟量， 然后，将这些模拟量相加，即可得到与数字 量成正比的模拟量， 从而实现数字量-模拟量的转换。 ① 实现D/A转换的基本思想 ND ＝b4×2 4＋b3×2 3＋b2×2 2＋b1×2 1＋b0×2 0 ＝1×2 4＋1×2 3＋0×2 2＋0×2 1＋1×2 0 将二进制数ND ＝(11001)B转换为十进制数。 9.1.1 D/A转换的基本原理
②D/A转换器的组成基准电压数码解码模拟量n位数字n位模求和寄存器网络输出量输入电路拟开关用存放在数字寄存器中的将权电流相由输入数字数字量的各位加产生与输入产生权电流数码量控制成正比的模拟电压DAC的数字数据可以并行输入也可串行输入A
② D/A转换器的组成: 数码 寄存器 n 位模 拟开关 解码 网络 求和 电路 基准电压 n 位数字 量输入 模拟量 输出 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
③实现D/A转换的原理电路VREFDOioI电子开关电阻网络求和电路RSoioR2R/2Si2VREFD,iS-R-R请R/4=i2R31S3R/8友iz4VREFD2i2Vo-基准电压R模拟量输出(MSBDD,D.D(LSB)VREF8VD锁存器REF13R数字量输入Vo=-Rr(i3+iz+ii+io)00=VREF(D,2+D22+D,2+D20）3ZD,·2'-VREFi=0A人
i Rf=R vO S0 VREF – + S1 S2 S3 + – 基准电压 电子开关 R R /2 R /4 R /8 求和电路 D (LSB) (MSB D3 2 ) D1 D0 锁存器 数字量输入 电阻网络 i0 i1 I2 i2 i3 A 模拟量输出 ③ 实现D/A转换的原理电路 R (i i i i ) vO f 3 2 1 0 R V D i 3 3 8 REF R V D i 2 2 4 REF R 2V REFD 1 i1 R V D i REF 0 0 i i i O V D V ( D D D D ) 2 2 2 2 2 3 0 0 0 1 1 2 2 3 3 REF v REF ， ，
④D/A转换器的分类T型电阻网络DAC按解码网络倒T形电阻网络DAC结构分类D/A权电流DAC转换器权电阻网络DACCMOS开关型DAC按模拟电子开电流开关型DAC关电路分类双极型开关型DACECL电流开关型DAC
④ D/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DAC ECL电流开关型DAC D/A 转 换 器
倒T形电阻网络D/A转换器9.1.21、4位倒T形电阻网络D/A转换器求和运算放大器输入4位二进制数(LSB)(MSB)Rr2DiDoD2Da输出模拟电压模拟电子开关1F---F----Uo十+H电阻网络Q9CQSoSiS2S32R1/81/41/21/162R2R2R2RRRR=O+VREF基准电压2I18416电阻网络十焦蔬地根据送放的概念可知，无论模拟开关S处于M文桃可无煲聚花谐?-A·求和运算放大器A公
9.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 vO Rf +VREF 2R D0 D1 D2 D3 S0 S1 S2 S3 i 2R 2R 2R (LSB) (MSB) 8 I 16 I 4 I 2 I I 2R – + R R R I/16 I/8 I/4 I/2 Di=0, Si则将电阻2R接地 Di=1, Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路 电阻网络 模拟电子开关 求和运算放大器 输 出 模 拟 电 压 输入4位二进制数 根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关Si处于 何种位置，与Si相连的2R电阻将接“地” 或虚地。 1、4位倒T形电阻网络D/A转换器 基准电压 • 电阻网络 • 模拟电子开关 • 求和运算放大器
D/A转换器的倒T形电阻网络流过各开关支路的电流：I,-？I,=？I,-？I,-？基准电源VRF提供的总电流为：I-？RRRR一B4→DAC1/81/161/4V2R2R2R2R2R:REFRRVREF1/161/8流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。I3-VREF/2R,-VREF/4RI=VREF/8RIo-VREF/16RE人
D/A转换器的倒T形电阻网络 基准电源VREF提供的总电流为：I =？ 流过各开关支路的电流：I3 =？I2 =？ I1 =？ I0 =？ 2R 2R 2R 2R 2R R R R VREF I A B C D A B C D R V I REF I/16 I/8 I/4 R R R R I/16 I/8 I/4 I/2 I/2 I I 3 2 I I 1 0 流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。 I3= VREF / 2R I2= VREF / 4R I1= VREF / 8R I0= VREF /16 R
Rr(LSB)(MSB)D3DoDi5----1iz111F----vo1-0-S2StS3Sdd--4-12RO0162R2R2R2RRRR+VREF1181-211-1416流入运放的总电流：=10+1+1+1VDDDDREF222R24L32输出模拟电压：VRJZ(D·2)REFR2=2'Ri=0Rn-1RE(D·2）7R1=0A
流入运放的总电流： i＝ I0 + I1 + I2 + I3 ) 2 D 2 D 2 D 2 D ( R V 1 3 2 2 3 1 4 0 REF 输出模拟电压： 1 i 0 ( D 2 ) R R 2 V n i i f n REF O 3 i 0 4 ( D 2 ) 2 V R R i R i i f REF O f (LSB) D2 D3 (MSB) i Rf O D0 D1 S0 S1 S2 S3 2R 2R 2R 8 2R 2R I 16 I 4 I 2 I R R R I +VREF –+ 8 I 16 I 4 I 2 I