数字电子技术09-数-模和模-数转换

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1、第九章数-模和第九章数－模和模－数转换模-数转换—第27讲第27讲9.1概述9.2D/A转换器—Digitaltoanalogconverter9.3A/D转换器—Analogtodigitalconverter19.1概述9.1概述∑模数转换器(Analogtodigitalconverter)：能将模拟量转换为数字量的电路。ADC、A/D转换器∑数模转换器(Digitaltoanalogconverter)：能将数字量转换为模拟量的电路。DAC、D/A转换器A/D模数拟字世世界界D/A29.1概∑应用系多路开关感光器件功率放大嗫CCD执行机构把光转变为电信号，嗫加热炉嗫数字控制DAC得

2、到了对应于拍摄景物的电子图像，功率放大执行机构加热炉用ADC把模拟信号转换成数字信号，计算机多路开关接下来MPU对数字信号进行压缩并信号放大嗫温度传感器嗫ADC转化为特定的图像格式(JPEG等)，最后，图像文件被存储在存储卡中。信号放大温度传感器MIC+声计算声卡+喇语语*.wav39.2D/A转换器9.2D/A转换器一、D/A转换器的基本原理有权数字量：Dd=[]d?ddnn−−12n102nn−−1210=+dd22+?+d2+d2nn−−1210转换为模拟量：A=kD其中，k是转换比例系数n示意图：vo/V7D06D15.vo4D/A转换器.3.输出21Dn-10输入00000101

3、0011100101110111D49.2D/A转换器基本原理将每一位二进制代码按其位权转换成模拟量，然后将这些模拟量相加，和与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。DAC的组成：位权译码网络、模拟开关、求和运算、基准源权电阻网络、(倒)T型电阻网络、权电流型、权电容网络、开关树型等59.2D/A转换器二、权电阻网络D/A转换器(4位)R/21.电路Iv权电阻网络：23R22R2RRAO电流I0I1I2I3模拟开关：V开关控制REF基准源：dddd0123MSB最高位接地1100MostSignificantBit当前输入LSB最低位—LeastSignificantBit求和

4、运算：69.2D/A转换器R/22.工作原理IVVvI=dREFdREF23R22R2RRO003I1=12IA2R2R0I1I2I3VREFVId=Id=REFVREF222R33Rd0d1d2d3VREF32=VREFDI=∑Ii=+3(2ddd322+12+d0)342R2RRVVREFREFvIO=−=−4D4一般：vDOn=−n222特①译码网络简单；VREF转换系数：k=−n点②阻值相差大，精度低。279.2D/A转换器三、倒T形电阻网络D/A转换器(4位)R(LSB)(MSB)1.电路D0DD12D3iΣAvo+01S0S1S2S3IIII2R2R2R2R2R16842RRR

5、+VREFIIIII16842S～S为模拟开关，由输入数码D控制。03iD=1时，S接A的反相输入端(虚地)，电流I流入求和电路；iiiD=0时，S将电阻2R接地。2R的上端电位均为0。ii89.2D/A转换器R(LSB)(MSB)2.工作原理d0d1d2d3iΣ°每个节点向左看，Avo+等效电阻皆为2R。S0S1S2S3°基准电流:IIII2R2R2R2R2R16842RRRI=VR/+VREFREFIIIII16842°电流和:°输出电压:i=III+++IVΣ3210vi=−R=−REFDOΣ44IIII2=+dd3223+d1+d04V2222一般：vD=−REFOnnIV2=+[

6、2ddd322+2+d]REF43210=4D4VREF22Rk=−n299.2D/A转换器3.电路仿真VvD=−REF=−0.625DO4442VREF=−0.625Vk=−4运行EWB2109.2D/A转换器四、权电流型D/A转换器R(LSB)(MSB)1.电路D0D1DD23iΣAvo+S0S1S2S32.工作原理IIII16842VREFid=+IdII+d+dIIRIRΣ3223104一般：vDOn=nk=22222n2IIRDAC0806=24D4viO=ΣR=4D4IC:DAC08072DAC0808119.2D/A转换器五、其它D/A转换器°开关树型°权电容型129.2D/

7、A转换器°双极性输出DAC有符号二进制数可以用补码表示，模拟输出有正负极性。补码原码正常-4Vv(V)dddOdddv(V)v(V)输210210OO011311173出010211062下001110151偏000010040移111-10113-14V110-20102-2101-30011-3100-40000-4取反139.2D/A转换器电路：149.2D/A转换器六、D/A转换器的主要技术指标1.转换精度①分辨