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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。
数模转换与模数转换器的原理与设计数模转换和模数转换器是数字电子技术中常用的重要组件，是将模拟信号转换为数字信号或数字信号转换为模拟信号的关键设备。
在本文中，我们将介绍数模转换器（DA转换器）和模数转换器（AD转换器）的原理和设计。
一、数模转换器的原理与设计数模转换器（DA转换器）是将数字信号转换为模拟信号的设备。
它将数字信号按照一定的规则转换为模拟电压或电流输出，实现数字信号到模拟信号的转换。
数模转换器主要包括数字输入端、模拟输出端、数字控制电路和模拟输出电路。
数模转换器的原理是通过将数字输入信号通过根据控制信号的高低电平来控制开关电路的通断状态，由此来改变输出端的电压或电流。
常用的数模转换器有R-2R阻网络转换器、串行输入并行输出型转换器、并行输入串行输出型转换器等。
设计数模转换器时需要考虑以下几个要素：1. 分辨率：定义了转换器的精度，通常用比特数（Bit）来表示。
较高的分辨率意味着更精确的模拟输出。
2. 参考电压：转换器需要参考电压用于模拟输出的范围。
参考电压的选择需要根据具体应用场景来确定，通常为标准电压。
3. 输出范围：定义了模拟输出信号的最小和最大电压或电流值，用于确定模拟输出信号的幅值。
4. 更新速率：指的是数模转换器完成一次转换所需的时间，通常用赫兹（Hz）表示。
高的更新速率使得转换器能够快速响应输入信号的变化。
二、模数转换器的原理与设计模数转换器（AD转换器）是将模拟信号转换为数字信号的设备。
它将连续变化的模拟输入信号按照一定的规则转换为离散的数字输出信号。
模数转换器主要包括模拟输入端、数字输出端、模拟输入电路和数字控制电路。
模数转换器的原理是将模拟输入信号进行采样和量化，然后将量化结果转换为二进制数字输出。
常用的模数转换器有逐次逼近型转换器、积分型转换器、闪存型转换器等。
设计模数转换器时需要考虑以下几个要素：1. 采样率：采样率是指模数转换器对模拟输入信号进行采样的频率。
较高的采样率能够更准确地还原模拟输入信号。
