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回顾: 概述
过程通道:计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。(AI、AO、DI、DO)
微机控制系统组成框图
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回顾: 模拟量输入通道
模拟量输入通道的一般组成
一般由信号处理、多路转换器、放大器、采样/保持器和A/D转换器组成
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3 D/A与A/D转换技术 1/22
D/A转换器(Digital to Analog Converter,DAC)是一种能把数字量转换成模拟量的电子器件
A/D转换器(Analog to Digital Converter, ADC)则相反,它能把模拟量转换成相应的数字量。
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D/A转换器的组成
◆基准电压(电流)
◆模拟二进制数的位切换开关
◆产生二进制权电流(电压)的精密电阻网络
◆提供电流(电压)相加输出的运算放大器(0~10mA,4~20mA 或者 TTL, CMOS,…)
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D/A转换器的原理
◆转换原理可以归纳为“按权展开,然后相加”。因此,D/A转换器内部必须要有一个解码网络,以实现按权值分别进行D/A转换。
◆解码网络通常有两种:二进制加权电阻网络和T型电阻网络。
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◆ 4位权电阻网络D/A转换器原理图
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◆ E为基准电压
◆为晶体管位切换开关,受二进制各位状态控制
—相应位为“0”,开关接地
—相应位为“1”,开关接E
◆为权电阻网络,其阻值与各位权相对应,权越大,电阻越大(电流越小),以保证一定权的数字信号产生相应的模拟电流
◆运算放大器的虚地按二进制权的大小和各位开关的状态对电流求和
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3 D/A转换技术(6/22)
◆设输入数字量为D,采用定点二进制小数编码,D可表示为:
当时,开关接基准电压E,相应支路产生的电流为

当时,开关接地,相应支路中没有电流。
因此,各支路电流可以表示为:
这里
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◆运算放大器输出的模拟电压为
可见,D/A转换器的输出电压 U 正比于输入数字量 D
◆缺点:位数越多,阻值差异越大
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◆ 4位T型电阻网络(R-2R)D/A转换器原理图
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