数字电子技术基础第8章_数模和模数转换
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《数字电子技术》教案第8章数模与模数转换电路8.1 D/A转换器8.1.1 D/A转换器的基本原理1. D/A转换器的概念数模转换器是指将数字信号转换成模拟信号的电路,简称D/A转换器。
2. D/A转换器的基本思路为了将数字量转换成模拟量,必须将各位的代码按位权的大小转换成相应的模拟量,然后将这些模拟量相加,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,这就是构成D/A转换器的基本思路。
3. D/A转换器的输入、输出关系图如图8-1所示为D/A转换器的输入、输出关系图,其中D~-1n D0是输入端,表示D/A转换器的输入为n位二进制数,v是与输入二进O制数成比例的输出电压。
图8-1 D/A转换器的输入、输出关系图3. 3位二进制数烦人D/A转换器的转换特性如图8-2所示为3位二进制数的D/A转换器的转换特性,它具体而形象地反映了D/A转换器的基本功能。
图8-2 3位二进制数烦人D/A转换器的转换特性8.1.2倒T 形电阻网络D/A 转换器在单片集成D/A 转换器中,使用最多的是倒T 形电阻网络D/A 转换器。
如图8-3所示为4位倒T 形电阻网络D/A 转换器的电路结构。
图8-3 倒T 形电阻网络D/A 转换器的电路结构倒T 形电阻网络D/A 转换器电路中,0S ~3S 为模拟开关,由输入数码i D 控制;R 和2R 组成电阻解码网络,呈倒T 形;运算放大器A 构成求和电路。
设由基准电压源提供的总电流为I ,则REF V I R=,且流过各开关支路(从右到左)的电流分别为I /2,I /4,I /8和I /16,可得总电流为:303REF 12REF 432140(2)22222i i i D D V D D V i D R R ∑=⎛⎫=+++=⋅ ⎪⨯⎝⎭∑ 输出电压为:3REFO 40(2)2f i f ii R V v i R D R ∑==-=-⋅⋅∑ 将输入数字量扩展到n 位,可得n 位倒T 形电阻网络D/A 转换器输出模拟量与输入数字量之间的一般关系式为:1REF O 0(2)2n f i i n i R V v D R -=⎡⎤=-⋅⋅⎢⎥⎣⎦∑ 设REF 2f nR V K R =⋅,B N 表示括号中的n 位二进制数,可得:O B v KN =- 要使D/A 转换器具有较高的精度,电路中的参数应满足以下要求:(1)基准电压稳定性好。