数模变换器和模数变换器说课讲解.ppt

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1、数模变换器和模数变换器四、A/D转换器、D/A转换器的应用放大器传感器(温度、压力、流量、应力等）采样/保持器A/D计算机显示器D/A示波器打印机计算机进行各种数字处理（如滤波、计算）、数据保存、打印等显示器显示字符、曲线、图形、图象等§10.2D/A变换器（DigitalAnalogConverter）一、概述1、D/A转换器可以认为是一种译码电路，它能够将按一定方案编码的数字信号，转换成模拟信号，并以电压或电流的形式输出。2、三种基本形式（1）随意的D/A：每个代码所对应的输出电压可以根据需要任意规定。（2）非线性的

2、D/A：输出的电压和输入的数字量之间成线性关系。（3）线性的D/A：输出电压UO和输入的数字量D之间成线性关系。即UO=DURUR位模拟参考电压§10.2D/A变换器一、概述3、方框图寄存器参考电压源电阻译码器n位模拟开关输入DUo寄存器：暂时存放输入的数字量D，并控制n个模拟开关的转换。模拟开关：对应于数字量为1的位，开关将参考电源UR按位切换到译码器，对应于数字量为0的位，开关接通到地。电阻译码器：把输入D中各位的1，按权变换成电流。由于构成数字代码的每一位都有一定的“权重”，因此为了将数字量转换成模拟量，就必须将每

3、一位代码按其“权重”转换成相应的模拟量，然后再将代表各位的模拟量相加，即可得到与该数字量成正比的模拟量，这就是构成D/A变换器的基本思想。二、权电阻D/A变换器1、电路组成AuORI3S3d3+－UREF23RI0S0d022RI1S1d12RI2S2d2R/2UREF：基准电源。A：求和放大器。数字信号转换成电流，在输入端叠加后，以模拟电压形式输出。权电阻网络：每个电阻的阻值与对应的权成反比。模拟电子开关：S0，S1，S2，S3它们受被转换的二进制数字信号所控制。当di=1时，Si接到UREF，反之，Si接地。二、权电

4、阻D/A变换器1、电路组成AuORI3S3d3+－UREF23RI0S0d022RI1S1d12RI2S2d2R/22、工作原理当四位二进制数字信号d0，d1，d2，d3到来时，流入A的总电流I=I0d0+I1d1+I2d2+I3d3=二、权电阻D/A变换器1、电路组成AuORI3S3d3+－UREF23RI0S0d022RI1S1d12RI2S2d2R/22、工作原理I对于n位的权电阻网络D/A转换器则有I=运算放大器输出的模拟电压uo=－IRf=输出的模拟电压正比于输入的数字量，因而实现了从数字量到模拟量的变换。二、

5、权电阻D/A变换器1、电路组成AuORI3S3d3+－UREF23RI0S0d022RI1S1d12RI2S2d2R/22、工作原理例如：数字量（二进制数）(1011)2=(11)10当1101输入后，输出电压：二、权电阻D/A变换器1、电路组成AuORI3S3d3+－UREF23RI0S0d022RI1S1d12RI2S2d2R/22、工作原理3、说明优点：简单、直观缺点：权电阻网络中各电阻阻值的精度很难实现，且难以集成。三、T型电阻网络D/A转换器1、电路组成2、工作原理模拟电子开关：S0，S1，S2，S3它们受被转

6、换的二进制数字信号所控制。当di=1时，Si接到UREF，反之，Si接地。2RuO2RS2d2+－AUREF2RS3d32RS0d02RS1d1R3R2RRR（1）T型电阻网络的简化和权电阻网络相比，T形解码网络中电阻的类型少，只有R、2R两种，电路构成比较方便。三、T型电阻网络D/A转换器1、电路组成2、工作原理2RuO2RS2d2+－AUREF2RS3d32RS0d02RS1d1R3R2RRR（1）T型电阻网络的简化2R2R2R2R2RA'ARRR2R虚地A'2R2RAI/2I/2I=UREF/3RI/16I/16根

7、据叠加原理：其他端点无论是接地还是接电源，都可按上述方法处理。三、T型电阻网络D/A转换器1、电路组成2、工作原理2RuO2RS2d2+－AUREF2RS3d32RS0d02RS1d1R3R2RRR（1）T型电阻网络的简化B'2R2RBI/2I/2I=UREF/3RI/8I/162R2R2R2R2RB'RRR2R虚地BI/8I/4I/2三、T型电阻网络D/A转换器1、电路组成2、工作原理2RuO2RS2d2+－AUREF2RS3d32RS0d02RS1d1R3R2RRR（1）T型电阻网络的简化I=UREF/3RI/16I

8、/8I/4I/2（2）电流分流当某一端点接参考电源，流进该端点的电流为I=UREF/3R（每个端点均一样）但对运算放大器的反相端的电流贡献却不一样三、T型电阻网络D/A转换器1、电路组成2、工作原理2RuO2RS2d2+－AUREF2RS3d32RS0d02RS1d1R3R2RRR（3）流入放大器的总电流I=UREF