数电 AD DA转换PPT.ppt

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1、补充数—模和模—数转换9.1概述模拟电路：处理连续变化信号的电路数字电路：处理数字信号的电路模数转换（A/D转换）：将模拟信号转换为数字信号数模转换（D/A转换）：将数字信号转换为模拟信号模数转换举例：模拟信号数字显示电路数字信号模数转换数字电压表控制器开/关播放/暂停快进/快退数模转换数字信号处理电路激光头放大器放大器放大器CD播放器脉冲信号二进制编码信号右声道音频信号左声道音频信号模拟信号数模转换举例：转换指标：转换精度和转换速度分类：ADC直接转换ADC间接转换ADC并联比较型反馈比较型双积分型V-F变换型逐次比较型计数比较型DAC权电阻网络DAC倒T

2、形电阻网络DAC权电流型DAC*权电容网络DAC*开关树型DAC*按结构并行输入型串行输入型按输入方式并行输出型串行输出型按输出方式n位二进制数dn-1dn-2…d0的大小数模转换器dn-1dn-2d0vO数模转换电路输入输出的关系9.2D/A转换器输入为二进制码，输出为模拟电压输出电压与输入的二进制码的值成正比D3D2D1D0VO00000V00010.25V00100.5V00110.75V01001V01011.25V01101.5V01111.75V10002V10012.25V10102.5V10112.75V11003V11013.25V1110

3、3.5V11113.75V例：9.2.1权电阻网络D/A转换器vORF(R/2)A-+23R22R2RRI0I1I2I3d0d1d2d3i∑VREFS0S1S2S3V-V+LSBMSB一、电路及工作原理权电阻网络模拟开关求和放大器由权电阻网络、模拟开关、求和放大器构成权电阻网络确定每条支路电流的大小模拟开关受每各位数码控制求和放大电路把各支路电流求和并转换成电压放大器原理A为运算放大器与电阻配合构成反相比例运算电路理想运放的两个特点：A+-iV-V+RfvoRvii-i+虚短虚断由此推出：Si：d=1时接VREF，d=0时接地此式即表明模拟输出与数字输入成正

4、比。转换原理vORF(R/2)A-+23R22R2RRI0I1I2I3d0d1d2d3i∑VREFS0S1S2S3V-V+LSBMSB接VREF时支路有电流，接地时无电流每条支路上的电阻反映了该位的权，故称权电阻网络。改变RF可改变比例系数★推广：n位数模转换器的输出vORF(R/2)A-+23R22R2RRI0I1I2I3d0d1d2d3i∑VREFS0S1S2S3V-V+LSBMSB电路缺点：当位数较多时，阻值相差太大。9.2.2倒T型电阻网络D/A转换器一、电路及工作原理基本思路：将电阻放在横向支路上，越低位经过的电阻越多，电流越小由图可知不管开关接左

5、还是接右，支路电流都不变，只是接左流入地，接右流向Rd0d1d2d3i∑VREFvORA-+V-V+LSBMSBS3S2S1S02R2R2RI0I1I2I32R2RRRRI'3I'2I'1I'0Id0d1d2d3i∑VREFvORA-+V-V+LSBMSBS3S2S1S02R2R2RI0I1I2I32R2RRRRI'3I'2I'1I'0I按接左求各支路电流：VREF2R2R2RI0I1I2I32R2RRRRI'3I'2I'1I'0I电阻支路为倒T型，故名倒T型电阻网络DAC★推广：n位数模转换器的输出改变RF可改变比例系数解决了阻值相差太大的问题集成D/A转

6、换器AD7520简介10位数字输入，模拟开关采用CMOS电路构成需外接运放、参考电压；反馈电阻可用内部电阻也可外接Vdd14Iout11MSB-14BIT-25Iout22BIT-36BIT-47BIT-58Rfb16BIT-69BIT-710BIT-811VrefIN15BIT-912LSB-1013AD7520VREFVoGND3A9.2.3权电流型D/A转换器解决措施：将电阻换成恒流源。模拟开关的问题：若模拟开关的导通电阻不相等，则电流有误差，转换有误差。恒流源的实现：三极管集电极电流。d0d1d2d3i∑VREF（-）vORFA-+V-V+LSBMS

7、BS3S2S1S0I/16I/8I/4I/2注意：该电路参考电压为负值，电流从运放负极流出恒流源IB0用来为T提供基极偏置电流，恒流源需要负电源VEEA1与TR构成基准电流发生电路，产生I/2I/4I/8I/16d3d2d1d0iOLSBMSBS0S1S2S3vORFA2-+VEE(-)+-IB0IECIE0IE1IE2IE32R2R2R2R2RRRRRIREFA1RRVREFTRT3T2T1T0TC-+I注意该公式中无负号具体电路权电流型集成D/A转换器DAC0808简介8位数字输入需外接运放、反馈电阻、参考电压。Vcc=+5VAVREF=-10VRFvO

8、VEE=-15VRR5K5K5KVcc13IO4MS