文档介绍:模拟电子技术
广州铁路职业技术学院电工电子教研室
第12章数/模和模/数转换
12-1 数/模转换器
12-2 模/数转换器
12-1 数/模转换器
从模拟信号到数字信号的转换称模/数转换(又称A/D转换), 完成A/D转换的电路称A/D转换器(简称ADC);
从数字信号到模拟信号的转换称数/模转换(又称D/A转换),完成D/A转换的电路称D/A转换器(简称DAC)。
数据寄存器又称数据缓冲储存器或数据锁存器,其功能是接受、存储和输出数据,主要由触发器和控制门组成。n个触发器可以储存n位二进制数据。
DAC用于将输入的二进制数字量转换为与该数字量成比例的电压或电流。
数据锁存器用来暂时存放输入的数字量, 这些数字量控制模拟电子开关, 将参考电压源UREF按位切换到电阻译码网络中变成加权电流,然后经运放求和,输出相应的模拟电压,完成D/A转换过程。
(1)分辨率
分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的D/A转换器中,输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态,能给出2n个不同等级的输出模拟电压。
(2)转换精度
D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值之差,即最大静态转换误差。
(3)输出建立时间
从输入数字信号起,到输出电压或电流到达稳定值时所需要的时间,称为输出建立时间。
由数据锁存器、模拟电子开关(S)、 R-2R倒T型电阻网络、运算放大器(A)及基准电压UREF组成。
模拟电子开关S3、S2、S1、S0分别受数据锁存器输出的数字信号D3、D2、D1、D0控制。当某位数字信号为1时,相应的模拟电子开关接至运算放大器的反相输入端(虚地);若为0则接同相输入端(接地)。开关S3~S0是在运算放大器求和点(虚地)与地之间转换,因此不管数字信号D如何变化,流过每条支路的电流始终不变,从参考电压UR输入的总电流也是固定不变的。
等效电路
DAC0832是常用的集成DAC,它是用CMOS工艺制成的双列直插式单片八位DAC,可以直接与Z80、8080、8085、MCS51等微处理器相连接。
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
D
7
Q
7
D
7
8位
输
入
锁
存
器
DAC寄
存
器
Q
7
8位
DAC
LE
1
LE
1
&
ILE
&
&
CS
WR
1
WR
2
X
FER
U
REF
I
OUT2
I
OUT1
R
f
b
AGND
V
CC
DGND
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
DAC
0832
CS
WR
1
AGND
D
3
D
2
D
1
D
0
U
REF
R
f
b
DGND
I
OUT2
V
CC
ILE
WR
2
X
FER
D
4
D
5
D
6
D
7
I
OUT1