数电9模数与数模转换电路ppt课件.ppt

概述
D/A(Analog to Digital)转换器
A/D (Digital to Analog)转换器
9 数模与模数转换电路
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1 概述
能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC；能将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。ADC和DAC是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。
模
拟
传感器
A/D
转换器
数字控制
计算机
D/A
转换器
模拟
控制器
工业生产过程控制对象
传感器
(温度、压力、流量、应力等）
计算机进行数字处理（如计算、滤波）、数据保存等
用模拟量作为控制信号
ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。
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2 D/A转换
D/A转换器概述
倒T形电阻网络D/A转换器
权电流型D/A转换器
D/A转换器的输出方式
D/A转换器的主要技术指标
集成D/A转换器及其应用
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D/A转换器概述
1、DAC的功能:
将数字量成正比地转换与之对应成模拟量 。
数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码，每位代码都有一定的权值，如能将每一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模拟量， 这样，就可以实现数字量--模拟量的转换。
2. 实现D/A转换的基本思想
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D/A转换器的转换特性
是指其输出模拟量和输
入数字量之间的转换关系。


理想的D/A转换器的转换特性:
输出模拟电压 uo=Ku×D或输出模拟电流io=Ki×D。
如果输入为n位二进制数dn-1dn-2…d1d0，则输出模拟电压为：

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4. D/A转换器的组成:
电阻网络
模拟电子开关
求和运算放大器
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2. 2 倒T形电阻网络D/A转换器
Di=0, Si则将电阻2R接地
Di=1, Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路
电阻网络
模拟电子开关
求和运算放大器
输出
模拟电压
输入4位二进制数
根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻将接“地” 或虚地。
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D/A转换器的倒T形电阻网络原理分析
基准电源VREF提供的总电流为：I =？
流过各开关支路的电流：I3 =？I2 =？ I1 =？ I0 =？
I/4
I/8
I/16
R
R
R
R
I/2
I/4
I/8
I/16
I/2
I3
I2
I1
I0
流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。
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I
I2
I1
I0
I3
流入运放的总电流：
i ＝ I0 + I1 + I2 + I3
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4 位倒T形电阻网络DAC的输出模拟电压：
推广到 n 位倒T形电阻网络DAC,有：
令：
则
O = – K NB
上式表明，在电路中输入的每一个二进制数NB，
均能得到与之成正比的模拟电压输出。
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