文档介绍：第十三章数模与模数转换电路
D/A转换器
一. D/A转换器的基本原理
对于有权码,先将每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总模拟量,从而实现了数字/模拟转换。
二. 倒T形电阻网络D/A转换器(4位)
所以,无论Si处于何种位置,与Si相连的2R电阻均接“地”(地或虚地)。
图中S0~S3为模拟开关,由输入数码Di控制,
当Di=1时,Si接运算放大器反相输入端(虚地),电流Ii流入求和电路;
当Di=0时,Si将电阻2R接地。
可算出,基准电流 I=VREF/R,
输出电压:
则流过各开关支路(从右到左)的电流分别为 I/2、I/4、I/8、I/16。
于是得总电流:
将输入数字量扩展到n位,则有:
可简写为:vO=-KNB
其中:
K=
三. D/A转换器应用举例
DAC0808是8位权电流型D/A转换器,其中D0~D7是数字量输入端。
用这类器件构成的D/A转换器时,需要外接运算放大器和产生基准电流用的电阻R1。
当VREF=10V、
R1=5kΩ、
Rf=5kΩ时,
输出电压为:
DAC0808 D/A转换器输出与输入的关系( 设VREF=10V)
四. D/A转换器的主要技术指标
(2)转换误差——
此外,也可用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比来表示分辨率,N位D/A转换器的分辨率可表示为 1/(2n-1)。
3. 温度系数——在输入不变的情况下,输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高1℃,输出电压变化的百分数作为温度系数。
(2)转换速率(SR)——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。
(1)分辨率——D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。
输入数字量位数越多,分辨率越高。所以,在实际应用中,常用字量的位数表示D/A转换器的分辨率。
(1)建立时间(tset)——当输入的数字量发生变化时,输出电压变化到相应稳定电压值所需时间。。
A/D转换器
由于输入的模拟信号在时间上是连续量,所以一般的A/D转换过程为:取样、保持、量化和编码。
取样定理:
因为每次把取样电压转换为相应的数字量都需要一定的时间,所以在每次取样以后,必须把取样电压保持一段时间。可见,进行A/D转换时所用的输入电压,实际上是每次取样结束时的vI值。
式中fS为取样频率,fimax为输入信号vI的最高频率分量的频率。
二. 取样—保持电路
电路组成及工作原理(取Ri=Rf):
当控制信号vL为高电平时,T导通,vI经电阻Ri和T向电容Ch充电。
则充电结束后 vO=-vI=vC。
N沟道MOS管T作为开关用。
当控制信号返回低电平后,T截止。Ch无放电回路,所以vO的数值
可被保存下来。
1. 转换原理:
三. 逐次比较型A/D转换器