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第九章 数/模与模/数转换电路 二． 倒T形电阻网络D/A转换器（4位） 基准电流: I=VREF/R， 三． 权电流型D/A转换器 四. D/A转换器应用举例 1.转换精度 9.2 A/D转换器 二． 取样—保持电路 3位并行比较型A/D转换器 并行比较型A/D转换器真值表 3． 逻辑电路 （2）第一次积分阶段 由于vO0V，过零比较器输出vC=1，控制门G打开。计数器从0开始计数。 在此阶段结束时vO的表达式可写为： 六． A/D转换器的主要技术指标 本章小结 * * 9.1 D/A转换器 D/A转换器的基本原理 倒T型电阻网络D/A转换器 D/A转换器的主要技术指标 9.2 A/D转换器 A/D转换器的基本原理 并行比较型A/D转换器 逐次比较型A/D转换器 双积分型A/D转换器 9.1 D/A转换器 一． D/A转换器的基本原理 对于有权码，先将每位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现数字/模拟转换。 所以，无论Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻均接“地”（地或虚地）。 图中S0～S3为模拟开关，由输入数码Di控制， 当Di=1时，Si接运算放大器反相输入端（虚地），电流Ii流入求和电路； 当Di=0时，Si将电阻2R接地。 流过各开关支路（从右到左）的电流分别为 I/2、I/4、I/8、I/16。 将输入数字量扩展到n位，则有： 可简写为：vO=－KNB 输出电压： 总电流： 其中： 分析计算： EWB演示——D/A转换器 为进一步提高D/A转换器的转换精度，可采用权电流型D/A转换器。 图示为一4位权电流D/A转换器原理电路。这组恒流源从高位到 低位电流的大小依次为I/2、I/4、I/8、I/16。 DAC0808是8位权电流型D/A转换器，其中D0～D7是数字量输入端。 使用时，需要外接运算放大器和产生基准电流用的电阻R1。 当VREF=10V、 R1=5kΩ、 Rf=5kΩ时， 输出电压为： DAC0808 D/A转换器输出与输入的关系（ 设VREF=10V） 五． D/A转换器的主要技术指标 （2）转换误差——比例系数误差、失调误差、非线性误差。 此外，也可用D/A转换器的最小输出电压(数字量与最大输出电压(数字量：全1）之比来表示分辨率，N位D/A转换器的分辨率可表示为 1/（2n-1）。 2.转换速度 3. 温度系数——在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。 （2）转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。 （1）分辨率——D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。 输入数字量位数越多，分辨率越高。所以，在实际应用中，常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。 （1）建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需时间。最短可达0.1μS。 vO= - KNB 最小 vO= - KNB = - K×1 最大 vO= - KNB = - K×(2n-1) 一．A/D转换的一般步骤 由于输入的模拟信号在时间上是连续量，所以一般的A/D转换过程为： 取样、保持、量化和编码。 电路组成及工作原理（取Ri=Rf）: 当vL为高电平时，T导通，vI经Ri和T向电容Ch充电。vO=－vI=vC。 当vL返回低电平后，T截止。Ch无放电回路，所以vO的数值可被保存下来。 0 1 t vI 00 11 01 10 vI t 基本原理： 三． 并行比较型A/D转换器 （0～1/15）VREF （ 1/15 ～3/15）VREF （ 3/15 ～5/15）VREF （ 5/15 ～7/15）VREF （ 7/15 ～9/15）VREF （ 9/15 ～11/15）VREF （ 11/15 ～13/15）VREF （ 13/15 ～1）VREF 输入模拟电压 数字量输出 D2 D1 D0 寄存器状态 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0