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时间:2019-05-24
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1、数模转换器百科名片 数模转换器数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器,模数转换器即A/D转换器,简称ADC,它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。目录数模转换器的简介1.DAC图示数模转换器解析1.数模转换器解析的原理2.数模转换器的常见方式数模转换器的转换方式1.并行数模转换2.串行数模转换数模转换器的转换原理1.转换原理2.D/A转换器分类3.数模转换器的位数数模转换器的简介1.DAC图
2、示数模转换器解析1.数模转换器解析的原理2.数模转换器的常见方式数模转换器的转换方式1.并行数模转换2.串行数模转换数模转换器的转换原理1.转换原理2.D/A转换器分类3.数模转换器的位数展开编辑本段数模转换器的简介DAC图示 DAC图示这就是一个数模转换器。编辑本段数模转换器解析数模转换器解析的原理 一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量(或参考量)为基准的模拟量的转换器,简称DAC 数模转换器或D/A转换器。数模转换器的常见方式 最常见的数模转换器是将并行二进制的数字量转换为直流电压或直流电流,它常用作过程控制计算机系统的输出通
3、道,与执行器相连,实现对生产过程的自动控制。数模转换器电路还用在利用反馈技术的模数转换器设计中。编辑本段数模转换器的转换方式并行数模转换 数模转换有两种转换方式:并行数模转换和串行数模转换。图1为典型的并行数模转换器的结构。虚线框内的数码操作开关和电阻网络是基本部件。图中装置通过一个模拟量参考电压和一个电阻梯形网络产生以参考量为基准的分数值的权电流或权电压;而用由数码输入量控制的一组开关决定哪一些电流或电压相加起来形成输出量。所谓“权”,就是二进制数的每一位所代表的值。例如三位二进制数“111“,右边第1位的“权”是20/23=1/8;第2位是2
4、1/23=1/4;第3位是22/23=1/2。位数多的依次类推。图2为这种三位数模转换器的基本电路,参考电压VREF在R1、R2、R3中产生二进制权电流,电流通过开关。当该位的值是“0”时,与地接通;当该位的值是“1”时,与输出相加母线接通。几路电流之和经过反馈电阻Rf产生输出电压。电压极性与参考量相反。输入端的数字量每变化1,仅引起输出相对量变化1/23=1/8,此值称为数模转换器的分辨率。位数越多分辨率就越高,转换的精度也越高。工业自动控制系统采用的数模转换器大多是10位、12位,转换精度达0.5~0.1%。串行数模转换 串行数模转换是将数字
5、量转换成脉冲序列的数目,一个脉冲相当于数字量的一个单位,然后将每个脉冲变为单位模拟量,并将所有的单位模拟量相加,就得到与数字量成正比的模拟量输出,从而实现数字量与模拟量的转换。 随着数字技术,特别是计算机技术的飞速发展与普及,在现代控制、通信及检测等领域,为了提高系统的性能指标,对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图像等),要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号;而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受
6、。这样,就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。 将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC,AnalogtoDigitalConverter);将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称D/A转换器或DAC,DigitaltoAnalogConverter);A/D转换器和D/A转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。 为确保系统处理结果的精确度,A/D转换器和D/A转换器必须具有足够的转换精度;如果要实现快速变化信号的实时控制与检测,A/D与D/A转换器还要求具有较
7、高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量A/D与D/A转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展,现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的A/D和D/A转换器,它们具有愈来愈先进的技术指标。本章将介绍几种常用A/D与D/A转换器的电路结构、工作原理及其应用。编辑本段数模转换器的转换原理转换原理 数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权码,每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1位的代码按其位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总模拟量,从而实现了数字—模拟转换。这就是组成D/A转换器的基本
8、指导思想。 图11.1.1表示了4位二进制数字量与经过D/A转换后输出的电压模拟量之间的对应关系。由图11.1.1还可看
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