文档介绍：第11章数-模和模-数转换
11/12/2017
阜师院数科院
模拟信号数字信号:
A/D转换器(ADC-Analog Digital Converter)
数字信号模拟信号:
D/A转换器(DAC- Digital Analog Converter)
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A/D转换器、D/A转换器的应用
放大器
传感器(温度、压力、流量等)
采样/保持器
A/D
计算机
显示器
D/A
示波器
打印机
计算机进行各种数字处理(如滤波、计算)、数据保存、打印等
显示器显示字符、曲线、图形、图象等
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D/A 转换器
(1) D/A功能: 将数字量成正比地转换成模拟量
n =
4位
8位
10位
12位
16位
D/A
n位
数字量
模拟量
0~5V或
0~10V
D/A转换器原理
(2)D/A转换器的组成
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数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权码,每位代码都有一定的权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1位的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总模拟量,从而实现数字/模拟转换。这就是组成D/A转换器的基本思想。
基准电压
寄存器
模拟开关
解码网络
求和电路
数字量输入
模拟量输出
D/A转换器结构框图
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D/A转换器按解码网络结构不同分为T形(倒T形)、权电流D/A转换器等。按模拟电子开关电路不同,D/A转换器又可分为CMOS开关型和双极型开关D/A转换器。
在速度要求不高的情况可选CMOS开关D/A转换器;如果要求较高的转换速度则应选用双极性电流开关D/A转换器。
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权电阻网络D/A转换器
权电阻网络D/A转换器
Most Significant Bit
Least Significant Bit
VO=-RFi∑=-RF(I3+I2+I1+I0)
I3=
VREF
R
d3
(d3=1时I3=
VREF
R
,d3=0时I3=0)
VO=-
VREF
24
(d323+ d222+ d121+ d020)
反馈电阻RF=R/2
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对于n位的权电阻网络D/A转换器,当反馈电阻取R/2时,输出电压的计算公式可写成
VO=-
VREF
2n
(dn-12n-1+ dn-22n-2+… d121+ d020)
Dn
当 Dn=0时VO=0,当Dn=11…11时VO=-
2n-1
2n
VREF
故VO的最大变化范围是0~-
2n-1
2n
VREF。
这个电路的优点是结构简单。缺点是各个电阻的阻值相差大,尤其在位数多是就更为突出。
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T型电阻网络D/A转换器
电阻网络
模拟电子开关
求和运算放大器
主要组成部分:
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输入4位二进制数
输出模拟电压
S0~S3:
模拟电子开关
D=0, S倒向地
D=1, S倒向VREF
电阻网络
求和运算放大器
VREF
2R
2R
2R
2R
2R
R
R
R
2R
S0
S1
S2
S3
精密参考电压
D0
D1
D2
D3
+
+
-
3R
3R/2
UO
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