数／模转换器ppt课件.ppt

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1、7.1D/A转换器的分类和组成7.2D/A转换器的主要技术指标7.3并行D/A转换器第7章数/模转换器7.4单片集成D/A转换器7.5D/A转换器接口的隔离7.6D/A转换器与微机的接口7.1D/A转换器的分类和组成数/模转换器：一种将数字量转换成模拟量的器件，简称D/A转换器或DAC。作用：是数字控制系统中的关键器件，用来把微处理器输出的数字信号转换为电压或电流等模拟信号，并送入执行机构进行控制和调节。D/A转换的基本原理要将数字量D转换为模拟量A，需要一个模拟参考量R，使得A=DR。若max{A}=R，则0≤D≤1，即数字量D是一个不大于1的n进制数。自然，这里的D是二进制数：D=a12－

2、1+a22－2+…+an2－n,ai∈(0,1)7.1D/A转换器的分类和组成D/A转换的基本原理注意，A虽是模拟量，但并不能取任意值，而只能根据输入量D得到某些特定值.。ADOLSBD/A转换特性MSB7.1D/A转换器的分类和组成D/A转换器的分类：并行D/A转换器：转换器的位数与输入数码的位数相同，对应数码的每一位都有输入端。串行D/A转换器：只有一个输入端，数码一位一位依次串行输入。7.1D/A转换器的分类和组成并行D/A转换器S1S2SnUREF基准电压电阻网络2-1a12-2a22-nan输入并行数字量RFUo_+A……并行D/A转换器机构框图模拟开关电阻网络将基准电压转变为相应的

3、电流或电压，在运算放大器输入端进行总加。其中，ai是1还是0取决于输入数字量第i位上的逻辑。并行D/A转换器的特点：转换速度很快，只要在输入端加入数字信号，输出端立即有相应的模拟电压输出。转换速度与模拟开关的通断速度、电阻网络的寄生电抗和运算放大器的输出频率有关，但主要取决于后者。7.1D/A转换器的分类和组成D/A转换器的基本组成电阻网络基准电源转换器的精度直接与电阻的精度有关。在某些D/A转换网络中，转换精度只决定于电阻的比值，与电阻的绝对值关系不大。在某段时间里或环境条件变化的情况下，保持电阻比值的恒定比保持电阻本身数值的恒定要容易得多。基准电源的精度直接影响D/A转换器的精度。如果要求

4、D/A转换器的精确到满量程的±0.05%，则基准电源精度至少要满足±0.01%的要求。基准电源要求噪声低、纹波小、内阻低。有时还要求有一定的负载能力。7.1D/A转换器的分类和组成D/A转换器的基本组成模拟切换开关运算放大器要求断开时电阻无限大，导通时电阻非常小，即要求很高的电阻断通比值。力求减小开关的饱和压降、泄漏电流以及导通电阻对网络输出电压的影响。运算放大器的作用：一个是对网络中各支路电流进行求和；另一个是为D/A转换器提供一个阻抗低、负载能力强的输出。如果要求D/A转换器精确到满量程的±0.05%，则要求运放本身的电压输出至少稳定在满量程的±0.01%以内。7.2D/A转换器的主要技术

5、指标1.分辨率分辨率：最小输出电压与最大输出电压之比。D/A转换器的分辨率与位数有关。位数越多，分辨率就越高。位数分辨率8101214161/2551/10231/40951/163831/655357.2D/A转换器的主要技术指标2.精度绝对精度：输入满量程数字量时，D/A转换器实际输出值与理论输出值之差。相对精度：绝对精度与额定满量程输出值的比值。绝对精度一般应小于±LSB/2。相对精度表示方法：用偏差多少LSB来表示；用该偏差相对满量程的百分数来表示。7.2D/A转换器的主要技术指标3.线性误差线性误差：D/A转换器的转换特性曲线与理想特性之间的最大偏差。理想转换特性是在零点及满量程校准

6、以后建立的。AD0数字量输入模拟量输出满量程偏差理想特性通常要求线性误差小于LSB/2。线性误差是温度的函数。7.2D/A转换器的主要技术指标4.建立时间建立时间：D/A转换器的输入数码满量程变化时，其输出模拟量稳定到最终值±LSB/2范围所需的时间。建立时间反映D/A转换从一个稳态值向另一个稳态值过渡的时间长短。根据建立时间，可以计算出D/A转换器每秒最大的转换次数。7.2D/A转换器的主要技术指标4.建立时间建立时间：D/A转换器的输入数码满量程变化时，其输出模拟量稳定到最终值±LSB/2范围所需的时间。建立时间的长短取决于所采用的电路和使用的元件。不同型号的D/A转换器，其建立时间一般从

7、几十纳秒至几微秒。输出形式若是电流，建立时间很短，输出形式若是电压，建立时间主要取决于运算放大器的响应时间。7.2D/A转换器的主要技术指标5.单调性单调性：D/A当输入数码增加时，D/A转换器的输出模拟量也增加或至少保持不变。6.温度系数温度系数：D/A在满量程输出条件下，温度每升高1℃，输出变化的百分数。由于温度的变化，而引起的增益、线性度、零点及偏移等参数的变化量分别称为增益温度系数、线性度