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第8章数模和模数转换器链接演示文稿主页面第8章数模和模数转换器概述D/A转换器A/D转换器本章小结

第8章数模和模数转换器返回首页8.1概述主要要求：理解数模和模数转换器的概念和作用。

第8章数模和模数转换器返回首页一、数模和模数转换器的作用模拟数字数字模拟模拟传感器数字控制计算机模拟量D/A电量控制器电量A/D量转换器转换器非电量控制操作生产过程控制对象由此可见，模拟-数字转换器和数字-模拟转换器是数字系统和模拟系统相互联系的桥梁，是数字系统中不可缺少的组成部分。

第8章数模和模数转换器返回首页二、数模和模数转换的概念数模转换是把数字量转换为模拟量的过程。实现数模转换的电路称数模转换器。Digital-AnalogConverter，简称D/A转换器。常见权电阻网络D/A转换器权电流网络D/A转换器倒T形电阻网络D/A转换器D/A转换器模数转换是把模拟量转换为数字量的过程。实现模数转换的电路称模数转换器。Analog-DigitalConverter，简称A/D转换器。直接A/D转换器并联比较型逐次逼近型A/D转换器间接A/D转换器双积分型

第8章数模和模数转换器返回首页8.2D/A转换器主要要求：理解数模转换的基本原理。理解常用D/A转换器的电路组成、工作原理、特点及应用。了解常用D/A转换器的主要参数。

第8章数模和模数转换器返回首页数模转换的基本原理DDn-1n位二进制数输入n-2D/A转换器uOD1D0模拟电压输出输入数字量D=(DD???D1D0)2n-1n-2=D2n-1+D2n-2+???+D21+D20n-1n-210输出模拟电压u应正比于输入数字量的大小，即：Ou=KD=K(D2n-1+D2n-2+???+D21D0+2)On-1n-210比例系数K是与电路结构有关的常数。也是输入数字量最低位D=1、其余各位均为0时的模拟输出电压。0可见，u∝D，u的大小反映了数字量D的大小。OO

第8章数模和模数转换器返回首页8.2.1权电阻网络D/A转换器一、电路组成iRFF权电阻网络iΣ∞A-+I0I1I1I++23u-0R2R23R2R2O2S1010101S2S01S30求和运算放大器VREFDDD模拟开关02(LSB)D(MSB)13模拟开关S受各位输入数字量控制，当D=1时，开关Siii接到1端，电阻R与基准电压V相连；当D=0时，开关iREFiS则接到0端，电阻R接地。ii

第8章数模和模数转换器返回首页二、工作原理当电子开关S~S都接1端时，流入求和运算放大器输入03端的总电流i为Σi=I+I+I+IΣ3210VV2VV21V2REFD+DREF0REFREF=D3+D2+22RR10R3RREF=(23D+22D+21D+2D0)023R321由于i=-i，故运算放大器的输出电压u为ΣFOu=iR=-iROFFΣFV输出电压正比于输入二进制数，从而实现数模转换。REF=-R(23D+2+2+22D1D02F3R321D0)对于n位权电阻D/A转换器，则有u=-iROΣFV=-RREF…+2D+2D)2n-1R(2n-1D+2n-2D+10Fn-1n-210

第8章数模和模数转换器返回首页如图所示权电阻网络D/A转换器中，设n=4，V=-10v，REFR=R/2，试求：F(1)当输入数字量DDDD=0001时，输出电压的值；3210(2)当输入数字量DDDD=1001时，输出电压的值；3210(3)当输入数字量DDDD=1111时，输出电压的值。3210解：

第8章数模和模数转换器返回首页三、权电阻网络D/A转换器的优缺点权电阻D/A转换器的优点是电路简单，转换速度也比较快；它的缺点是各个电阻的阻值相差很大，而且随着输入二进制代码位数的增多，电阻的差值也随之增加，难以保证电阻精度的要求，这给电路的转换精度带来很大影响，也不利于集成化。

第8章数模和模数转换器返回首页8.2.2R-2R倒T形电阻网络D/A转换器一、电路组成RFD0D1D2D3i模拟开关Σ∞-+uO倒T型电阻网络SSS01232R2RI2RI2RI2RI电流电压0123