數(shù)字電路制作與調(diào)試項(xiàng)目化教程（活頁(yè)式） 課件 183 DA轉(zhuǎn)換器

D/A轉(zhuǎn)換器目前常用的D/A轉(zhuǎn)換器有權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器、倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器、權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器、權(quán)電容型D/A轉(zhuǎn)換器以及開關(guān)樹型D/A轉(zhuǎn)換器等幾種類型。將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的過程稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換（DigitaltoAnalog），實(shí)現(xiàn)的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)寫成DAC（Digital－AnalogConverter）。數(shù)字量是用代碼按位數(shù)組合起來表示的，對(duì)于有權(quán)碼，每位代碼都有一定的權(quán)。為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須將每一位的代碼按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后相加，即可得與數(shù)字量成正比的總模擬量，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字－模擬的轉(zhuǎn)換。D111101…D/AA(電壓或電流)D/A轉(zhuǎn)換器的目的為：A/D轉(zhuǎn)換器的類型可分成直接A/D轉(zhuǎn)換器和間接A/D轉(zhuǎn)換器。在直接A/D轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬電壓信號(hào)直接被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；而在間接A/D轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬信號(hào)首先被轉(zhuǎn)換成某種中間變量（如時(shí)間、頻率等），然后再將這個(gè)中間量轉(zhuǎn)換成輸出的數(shù)字量。將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的過程稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換（AnalogtoDigital），實(shí)現(xiàn)的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)寫為ADC（Analog－DigitalConverter）。注：根據(jù)數(shù)字量的輸入輸出方式可以將D/A轉(zhuǎn)換器分成并行輸入和串行輸入兩種類型，將A/D轉(zhuǎn)換器分成并行輸出和串行輸出兩種類型。由于D/A轉(zhuǎn)換器電路的工作原理較A/D轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)單，且是A/D轉(zhuǎn)換器電路的組成部分，故先介紹D/A轉(zhuǎn)換器。4權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器（1）S3~S0:為電子開關(guān)，其狀態(tài)受輸入數(shù)碼d3~d0的取值控制。當(dāng)di＝1時(shí)開關(guān)接到參考電壓VREF上，有支路電流Ii流向求和放大器；當(dāng)di＝0時(shí)開關(guān)接地，支路電流Ii為零。

1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器各支路電流為

1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器取RF=R/2

，得對(duì)n位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器取RF=R/2

，得

1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所用的電阻元件很少。缺點(diǎn)：各個(gè)電阻的阻值相差較大。

1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器

為了克服權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器電阻阻值相差太大的缺點(diǎn)，改進(jìn)電路為倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器。T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器

10.2.2T電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器根據(jù)“虛短”“虛斷”，有V－≈V＋，無論開關(guān)打在哪一面，流過每個(gè)支路的電流始終不變。故可等效成圖所示電路。RRRR

2.T電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器10總的電流為RRRR圖11.2.5

2.T電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器11由于故輸出電壓為

2.T電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度：在D/A轉(zhuǎn)換器中常用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述轉(zhuǎn)換精度。

分辨率用于表示D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小量變化敏感程度的，定義為D/A轉(zhuǎn)換器模擬輸出電壓可能分成的等級(jí)數(shù)，從00…00到11…11全部2n個(gè)不同的狀態(tài)，給出2n個(gè)不同的輸出電壓，位數(shù)越多，等級(jí)越多，意味著分辨率越高。所以在實(shí)際應(yīng)用中，往往用輸入數(shù)字量的位數(shù)表示D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率。另外也用D/A轉(zhuǎn)換器能夠分辨出的最小電壓與最大電壓之比表示分辨率，即

3.D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差：實(shí)際D/A轉(zhuǎn)換特性和理想D/A轉(zhuǎn)換特性間的最大偏差。一般用最低有效位的倍數(shù)表示。也可用輸出電壓滿刻度FSR的百分?jǐn)?shù)。表示輸出電壓誤差絕對(duì)值的大小。如果VREF偏離標(biāo)準(zhǔn)值△

VREF

，則4位倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓誤差為：表示方法：

3.D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換速度：當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量發(fā)生變化時(shí)，輸出的模擬量并不能立即達(dá)到所對(duì)應(yīng)的輸出電壓，它需要一段建立時(shí)間。通常用建立時(shí)間tset來定量描