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第十章 数-模（D/A）和模-数（A/D）转换 10.2.1 权电阻网络DAC 10.2.2 倒T型电阻网络DAC DAC0832 例: 设在T型电阻网络中，参考电压VR=6V，RF＝3R， 求1。d3～d0 =1111时，vO＝？ 2。d3～d0 =0001时，vO＝？ 10.2.3 DAC的主要技术指标 分辨率（理论精度）--分辨输出最小电压的能力。 用输入数字量的二进制数码位数给出 n位DAC,应能输出0 ~ 2n-1个不同的等级电压，区分出输入的0……0到1……1， 2n-1个不同状态 二、量化和编码 量化：将取样电压表示为最小数量单位（Δ）的整数倍—两种方法 编码：将量化的结果用代码表示出来（二进制，二-十进制） 量化误差：当采样电压不能被Δ整除时，将引入量化误差 10.3.2 采样保持电路（S/H电路 Sample-Hold） 10.3.3 直接ADC 一、并联比较型 特点 *快，CP触发信号到达到输出稳定建立只需几十ns *精度，受参考电压、分压网络等因素影响 *有存储器，不需要S/H电路 *电路规模，n位需要2n-1比较器，触发器。 2、逐次渐近型 10.3.4双积分型ADC（间接型） 一、（V-T变换型） 先将电压V转换成与之成正比的时间宽度信号，然后在这个时间内用固定频率脉冲计数 10.3.5 ADC的转换速度与转换精度 一、速度：转换速度是指ADC完成一次转换所需的时间。 并联比较型：1uS 逐次逼近型：几~100uS/次 双积分型：几十mS/次 二、转换精度： 1、分辨率：ADC输出最低位（LSB）变化一个数码对应输入模拟量的变化量。以输出二进制或十进制的位数表示， A/D转换器的位数越多，分辨率也越高。 2、转换误差：通常以输出误差最大值的形式给出，表示实际输出的数字量和理论上应有的输出数字量之间的差别。 三、集成A/D转换器 2、5G14433AD转换器 《数字电子技术基本教程》 5.1 概述 将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC； 将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。 ADC和DAC是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。 10.1 概述 将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。 基本原理 10.2 D/A转换器 Σ 缺点：电阻值分散，相差太大 R　 R 　 R 　 R 　　　 　不论模拟开关接到运算放大器的反相输入端（虚地）还是接到地，也就是不论输入数字信号是1还是0，各支路的电流不变。 　电阻网络中的种类少（仅R和2R两种） 10位D/A转换器AD7520是R=10KΩ的倒T型电阻网络D/A转换器，内有反馈电阻RF=R。使用时须外接运算放大器和基准电压ＵREF。 TTL工艺：AD1408、DAC100等。 CMOS工艺：AD7532、AD7541、DAC0808、DAC0832、5G7520等。 ① 8位DA转换器 ② COMS工艺 ③ 倒T型电阻网络 ④ 内部有2个数据寄存器 ⑤ 直通、单缓冲、双缓冲三种工作方式 特点 DAC应用 输入模拟电压接到AD7520的基准电压端，则构成电压放大电路。它的电压放大倍数，由数码输入端d0～d9的值决定，故构成增益可编程放大器。 (1)增益可编程放大器 输出模拟电压的值随计数器74LS161的Q3、Q2、Q1、Q0的变化而发生周期性的变化，故构成波形发生器。 (2)波形发生器 解： DAC的满刻度输出电压值，位数越多，Vomax越接近VR。 DAC的最小输出电压值，位数越多，Vomin越接近0。 如：输出模拟电压满量程为10V，那么，8位D/A转换器能够分辨的最小电压为 　3、转换时间：输入变化为满度值时（全0→全1，或全1→全0 ），输出模拟量达到稳定（通常为终值±1/2LSB ）所需要的时间。 2、 转换误差（实际精度）--输出模拟电压的实际值与理论值之差 用最低有效位(LSB)的倍数来表示 转换误差是一个综合性误差，它包括基准电压UREF的波动、运算放大器的零点漂移、倒T形电阻网络中的电阻阻值的误差等多种因素。因此，要获得高精度的D/A转换器，应选用低温漂高精度的运算放大器，采用高稳定度的UREF和选用高分辨率的D/A转换器。 　如转换误差 ±1/2LSB，指误差不超过输入为0……01时产生输出电压的1/2 选择DAC需考虑的主要指标：分辨率、转换速度。 次要指标：输出方式（电流、电压） 、输出