申电子技木 第12章模拟量和数字量的转换 12.1 D/A转换器 12.2AD转换器 ●淄博职业学院
第12章 模拟量和数字量的转换 12.1 D/A转换器 12.2 A/D转换器
概述 申电子技木 数/模与模/数转换器是计算机与外部设 备的重要接口，也是数字测量和数字控制系统 的重要部件。 DA(数/模)转换器： 能将数字量转换为模拟量的装置。 AD(模/数)转换器： 能将模拟量转换为数字量的装置。 ●淄博职业学院 BACK
数/模与模/数转换器是计算机与外部设 备的重要接口,也是数字测量和数字控制系统 的重要部件。 D/A （数/模）转换器： 能将数字量转换为模拟量的装置。 A/D （模/数）转换器： 能将模拟量转换为数字量的装置。 概述
12.1D/A转换器中正电子砭办 D/A(数/模)转换器：DAC) 输入：n位二进制数N （N）2=dm12nl+dm-22-2+…+d121+d 看甜：与碧人进制数N成正比的根数合号 (电压或电流)A A=KN=K（dm121+dm22n-2+·…+d121+do20 由于构成数字代码的每一位都有一定的“权”，因此为 了将数字量转换成模拟量，就必须将每一位代码按其 “权”转换成相应的模拟量，然后再将代表各位的模拟 量相加即可得到与该数字量成正比的模拟量，这就是构 成DA变换器的基本思想。 ●淄博职业学院 BACK
D/A （数/模）转换器：(DAC) 输入：n位二进制数N 输出：与输入二进制数N成正比的模拟信号 （电压或电流）A （N）2=d n-1·2 n-1 + d n-2·2 n-2 + · · · + d 1·2 1 + d 0·2 0 A=K·N=K（d n-1·2 n-1 + d n-2·2 n-2 + · · · + d 1·2 1 + d 0·2 0 ） 由于构成数字代码的每一位都有一定的“权”，因此为 了将数字量转换成模拟量，就必须将每一位代码按其 “权”转换成相应的模拟量，然后再将代表各位的模拟 量相加即可得到与该数字量成正比的模拟量，这就是构 成D/A变换器的基本思想。 12.1 D/A 转换器
12.1.1D/A转换器的组成和工原理电子克市 I、D/A转换器组成 倒梯形电阻网络DAC 电路： 待转换数字量 运放 d31o1 模拟电子开关 >0 d 2R 2R +WR 。淄博职业学院 倒梯形电阻网络 基准电压源 BACK
模拟电子开关 倒梯形电阻网络 运放 倒梯形电阻网络DAC d0 d1 d2 d3 + + - A uo RF IO IO1 +UR R S1 S2 S3 0 1 0 R R 2R 2R 2R 2R 2R S0 1 0 1 0 1 IR 电路： 基准电压源 待转换数字量 12.1.1 D/A转换器的组成和工作原理 1、D/A转换器组成
2.D/A转换器的原理 电店电子技水兰 di So 2 2 2 o+UR di为1→S:与运放的反相输入端连接→山o=-oRr d为0→S:与地连接 1o1=? 与哪些量有关？ ●淄博职业学院 BACK
+ + - A uo RF IO IO1 +UR R S1 S2 S3 0 1 0 R R 2R 2R 2R 2R 2R S0 1 0 1 0 1 IR d0 d1 d2 d3 di为1→ Si与运放的反相输入端连接→ uo = -IO1 RF di为0 → Si与地连接 IO1 =？ 与哪些量有关？ 2. D/A转换器的原理
倒梯形申阻网络 0 电修电子技市 IR=UR/R 1 3= 2 2R2R中2R中2R中}2R中 O+UR 21R 1 2 UR 4 1R-22R 11= UR 8 R=23R UR Iofd3-13+d2-12+d1l+do-lo ●湖博职6院 24R BACK
倒梯形电阻网络 R I1 I2 I3 R R 2R 2R 2R 2R 2R I0 +UR IR 0 0´ 1 1 ´ 2 2 ´ 3 3 ´ R R R R IR = UR /R I3 = IR 2 1 = 2 1 UR R I2 = IR 4 1 = 2 2 UR R I1 = IR 8 1 = 2 3 UR R I0 = IR 16 1 = 2 4 UR R IO1 IO1=d3·I3+ d2·I2+ d1·I1+ d0·I0
电子市 2R -o+UR R R R Ior-d3-13+d212+dih+do-lo 20(d24d2+d2+2”) UR UR RF Uo=-oRp=2R(d23+d2:22+d:21+d:20 ●淄博职业学院 BACK
+ + - A uo RF IO IO1 +UR R S1 S2 S3 0 1 0 R R 2R 2R 2R 2R 2R S0 1 0 1 0 1 IR d0 d1 d2 d3 IO1=d3·I3+ d2·I2+ d1·I1+ d0·I0 I1 I2 I3 I0 = （d3·2 3+ d2·2 2 + d1·2 1 + d0·2 0） 2 4 UR R UO1=-IO1·RF = （d3·2 3+ d2·2 2 + d1·2 1 + d0·2 0） 2 4 UR RF R
UR RF Uo1=-Io1'RF = 24R-（d23+d2 电亦 若为n位二进制数，则 URR UoI=2R E（dn12-+dn222++d20） 若R=R,则 )R（dn2m+dn22a-2+…+dn:20） 2n 即输出电压的大小正比于输入二进制数 的大小，实现了数字量和模拟量的转换 ●淄博职业学院 BACK
UO1=-IO1·RF = （d3·2 3+ d2·2 2 + d1·2 1 + d0·2 0） 2 4 UR RF R 若为n位二进制数，则 UO1= （dn-1·2 n-1+ dn-2·2 n-2 + · · · + d0·2 2 n 0） UR RF R 若RF=R，则 UO1= （dn-1·2 n-1+ dn-2·2 n-2 + · · · + d0·2 2 n 0） UR 即输出电压的大小正比于输入二进制数 的大小，实现了数字量和模拟量的转换
集成DAC 电电子技亦兰 集成DAC的种类： 按电路结构分： 权电阻DAC、梯形DAC、倒T形DAC等 按输入二进制数位数分： 八位、十位、十二位、十六位等 例：AD7520: 十位倒T形电阻网络DAC ●淄博职业学院 BACK
集成DAC 集成DAC的种类： 按电路结构分： 权电阻DAC、梯形DAC 、倒T形DAC等 按输入二进制数位数分： 八位、十位 、十二位、十六位等 例：AD7520： 十位倒T形电阻网络DAC
后■ 特点： 运算放大器外接 正电源端电子技市 3 接地端 管脚排列及外接电路： 413十位数字量输入端 d49 ①模拟电流o1输出端 d310 d6 2 模拟电流o2输出端， d211 6d 一般接地 d112 5 15 参考电压接线端， 5G7520 UR可正可负 d13 4-do 内部电阻R的引出 +UDD -14 3 16 GND 端，另一端在芯片 内部接o1端 15 16 ●淄博职业学完 BACK
特点： 管脚排列及外接电路： 运算放大器外接 5G7520 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 11 12 13 14 15 16 d0 d1 d2 d3 d4 d9 d8 d7 d6 d5 GND +UDD 3 2 15 1 16 14 正电源端 接地端 4 ~13 十位数字量输入端 模拟电流IO1输出端 模拟电流IO2输出端， 一般接地 参考电压接线端， UR可正可负 内部电阻RF的引出 端，另一端在芯片 内部接IO1端 uo － ＋ ＋ UR