数模转换电路的设计与实现.ppt

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集成D/A转换器及其接口设计
本情景任务
数模转换电路的作用
DAC的主要技术参数
D/A转换基本原理
情景6：数模转换电路
演讲人姓名
D/A转换中的基本概念
数字量：一类物理量的变化在时间上和数量上都是离散的。它们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间。同时，它们的数值大小和每次的增减变化都是某一个最小数量单位的整数倍，而小于这个最小数量单位的数值没有任何物理意义。这一类物理量叫做数字量。
从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。
从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC）；
D/A转换电路在系统中的作用
D/A转换基本原理
(D3D2D1D0)2＝(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10
2 ＝(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10
数字量：
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模拟量：
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uo＝K(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10
(K为比例系数)
uo＝K(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10
数/模转换就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。
D/A转换器的种类很多,主要有：
权电阻网络DAC、
T形电阻网络DAC
倒T形电阻网络DAC、
权电流DAC
图6-1　n位D/A转换器方框图
组成D/A转换器的基本指导思想：将数字量按权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。
DAC工作原理
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电路组成
电路由解码网络、模拟开关、求和放大器和基准电源组成。
图6-2 倒T型电阻网络DAC工作原理图
双向模拟开关
D＝1时接运放
D＝0时接地
基准参考电压
2R倒T形电阻解码网络
求和集成运算放大器

由于集成运算放大器的电流求和点Σ为虚地，所以每个2R电阻的上端都相当于接地，从网络的A、B、C点分别向右看的对地电阻都是2R。
因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。电流是流入地，还是流入运算放大器，由输入的数字量Di通过控制电子开关Si来决定。故流入运算放大器的总电流为：
由于从UREF向网络看进去的等效电阻是R，因此从UREF流出的电流为：
故 ：