第11章数模及模数转换器

2 产品手册和技术资料
提供相关厂家的产品手册和技术资料的参考文献。
类型及应用场景
探索模数转换器的各种类型以及它们在不同应用领 域中的应用情况。
数模和模数转换器的比较
1
异同对比
比较数模和模数转换器在原理、功能和
选择原则
2
应用方面的相同点和不同点。
研究选择数模和模数转换器时需要考虑 的因素和决策原则。
数模和模数转换器在实际应用中的案 例分析
音频应用
探讨数模和模数转换器在音频方面应用的典型案例，如音乐制作和音频设备中的应用。
视Hale Waihona Puke 应用探索数模和模数转换器在视频处理和图像采集方面的重要性和实际应用案例。
传感器应用
研究数模和模数转换器在传感器技术中的关键作用，如温度、压力和光传感器。
结论
总结数模和模数转换器在现代电子领域中的重要性，并展望其未来发展的趋势。
参考文献
1 专业书籍、期刊论文、技术文献
列举与该主题相关的专业书籍、期刊论文、技术文献等的参考文献。
《数模和模数转换器》 PPT课件
# 数模和模数转换器 PPT课件大纲
介绍
数模和模数转换器将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信 号。探讨其定义、重要性、和应用领域。
数模转换器
二进制数和模拟信号的转换
深入了解数字信号如何通过数模转换器转化为 连续的模拟信号。
DAC芯片
介绍数模转换器所常用的数字模拟转换芯片 （DAC芯片）。
工作原理
解释数模转换器如何工作，并探讨其基本原理。
类型及应用场景
探索数模转换器的不同类型以及其在各个应用 领域中的使用情况。
模数转换器
模拟信号和二进制数的转换

通过模数转换，将模拟信号转换为数字信号， 实现过程控制和反馈控制。
自动控制系统
通过模数转换，实现模拟信号与数字信号之 间的转换，构建自动控制系统。
05
数模和模数转换的挑战与未 来发展
精度和分辨率的提高
总结词
随着技术的发展，对数模和模数转换 的精度和分辨率的要求越来越高。
详细描述
为了满足高精度和分辨率的需求，需 要采用先进的工艺、算法和校准技术， 以提高转换器的性能。这涉及到对噪 声抑制、非线性校正等方面的深入研 究和技术创新。
重要性
实现数字信号和模拟信号之间的相互转换，使得数字系统和模拟系统能够进行有效 的信息交互。
在信号处理中，数模和模数转换是实现信号滤波、放大、调制解调等操作的基础。
在通信中，数模和模数转换是实现信号传输、编解码、调制解调等操作的关键环节。
历史背景
早期的数模和模数转换器主要依 赖于机械和电子元件，精度和稳
于长距离传输和低功耗应用。
Σ-Δ DAC
03
Σ-Δ DAC采用过采样和噪声整形技术，具有高分辨率和低噪声
的特点，适用于音频和其他高精度应用。
DAC的应用
音频处理
DAC可将数字音频信号转换为模拟音频信号，用 于音频播放和处理。
仪器仪表
DAC可用于将数字信号转换为模拟信号，实现各 种物理量的测量和输出。
测量仪器
ADC在测量仪器中应用广泛，如电压表、电 流表、温度计等。
控制系统
ADC在控制系统中用于实时监测和调节系统 参数，如工业控制、汽车电子等。
音频处理
ADC在音频处理中用于将模拟音频信号转换 为数字信号，便于存储、传输和处理。
04
数模和模数转换的应用场景
音频处理

数模和模数转换器在计算机控制系统与智能化仪表中，用数字方法处理模拟信号时，必须先将模拟量转换成数字量。

这是因为在计算机控制系统和智能化仪表中，被测物理量如温度、压力、流量、位移、速度等都是模拟量，而这些数字系统只能接收数字量，所以，必须首先把传感器（有时需要通过变换器）输出的物理量转化成数字量，然后再送到数字系统进行数据处理，以便实现控制或进行显示。

同样，在数字通信和遥测技术中，发送端也要把模拟量变成数字量的形式，以便发送出去。

能够把模拟量转变为数字量的器件叫模拟-数字转换器（简称A/D转换器）。

反过来，计算机控制系统处理后的数字量输出一般不能直接用以控制执行机构，还必须把数字量转变成模拟量；数字通信系统也需在接收端把数字量还原成模拟量。

这些都必须由数字-模拟转换器（简称D/A转换器）来完成。

可见，A/D转换器和D/A转换器是计算机应用于自动化生产过程的必须器件，也是智能仪表和数字通信系统中不可少的器件。

D/A转换器和A/D转换器中的模拟量在电路中多以电流或电压的形式出现，因此转换器的类型很多，这里只介绍典型的数字-电压转换器和电压-数字转换器。

由于A/D转换是在D/A转换的基础上实现的，所以先讨论D/A转换器。

10.1 数模转换器(DAC)D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成电压或电流形式的模拟量输出。

因此，D/A 转换器可以看作是一个译码器。

一般线性D/A转换器，其输出模拟电压u和输入数字量D 之间成正比关系，即u O=K×D式中K为常数，D为二进制数字量，D=Dn-1Dn-2 0D/A转换器的一般结构如图10-1所示。

图中数据锁存器用来暂时存放输入的数字信号。

n位锁存器的并行输出分别控制n个电子开关的工作状态。

通过电子开关，将参考电压按权关系加到电阻解码网络。

并非所有的D/A转换器都具有这几个部分，但虚框内的部分是必不少的。

现在我们来讨论如何把一个二进制的数值D转换成一个模拟电压u O，这是D/A转换的典型问题。

如果Di=0，TN1截止，TN2导通，固定端A与P(与运放的同 相端)相连。
由于MOS管的导通电阻不相等，导致电阻网络不是准确的 R-2R网络，出现误差。
2．单片集成DAC
单片集成倒T形电阻网络DAC芯片有AD7520(10位DAC) 、 DAC1210H(12位DAC) 和AK7546(16位DAC)等。
根据变换网络的结构，DAC分为倒T形电阻网络DAC、权
电流型DAC、T形电阻网络DAC、权电阻网络DAC、权电容网
络DAC和开关树型DAC。 本节介绍倒T形电阻网络DAC和权电流型DAC。
11.2数模转换器(DAC)
11.2.1 倒T形电阻网络DAC 11.2.2 权电流型DAC *11.2.3 DAC的双极性输出 11.2.4 DAC的主要技术指标
第11章 数模与模数转换器
将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器 （DAC—Digital to Analog Converter），而将模拟 信号转换为数字信号的电路则称为模数转换器(ADC-Analog to Digital Converter)。
DAC和ADC是数字电路和模拟电路之间的接口电 路。
生产过程中 的物理量
数字执 行机构 工业控制计算（IPC）、单片机、数字信号处理器 和可编逻辑控制器，甚至可以扩展到计算机网络。 执行机构
各种物理量的测量和显示、手动控制和报警等功能
数模转换器、模数转换器是模拟系统与数字系统的桥梁，称为 接口电路。它们是用数字系统处理模拟信号所必须的电子电路。
11.2 数模转换器(DAC)
推广到一般情况，n位权电流型DAC的输出电压为
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