第9章 数模与模数转换
9.1 D/A转换有哪几种基本类型，各自的特点是什么？
解：D/A转换主要包括：权电阻网络DAC，T形电阻网络DAC，倒T形电阻网络DAC，权电流
DAC。
权电阻型DAC：结构简单；电阻取值范围过大。
T形电阻网络DAC：仅用R、2R两种阻值；转换速率较慢。
倒T形电阻网络DAC：转换速率快。
权电流DAC：恒流源取代电阻网络，避免了模拟开关压降引起的转换误差，提高了转换
精度。
9.2 有一理想指标的5位D/A转换器，满刻度模拟输出为12 V，若数字量为11001，采用下列编码
方式时，其归一化表示法的DAC输出电压V
o分别为多少？
（1）自然加权码；
（2）原码；
（3）反码；
（4）补码；
（5）偏移码。
解：(1) ∵FSR=12V X1～X5 ＝11001 (25)10
∴
O52525
VFSR129.375 V
322==×=
(2) X
1～X5 ＝11001 为原码，（－9）
O49FSR912
V3.375 V
21622=−=−×=−
(3) X
1～X5 ＝11001 为反码
∴ 原码＝10110 （－6）
∴
O46FSR612
V2
21622=−=−×=−.25
V
(4) X
1～X5 ＝11001 为补码
∴ 原码＝10111 （－7）
∴
O47FSR712
V2.625 V
21622=−=−×=−
(5) X
1～X5 ＝11001 为偏移码
∴ 原码＝ 补码 = 01001 （＋9）
∴
O49FSR912
V3.375 V
21622==×=
9.3 图9.2中，若V
ref = 8 V，R = 1 kΩ，R
f = 1 kΩ，求：
（1）数字量X1X2X3 = 010和100时，V
o分别为多少？
（2）分辨率|V
omin|等于多少？
（3）最大值V
omax等于多少？
（4）满刻度值FSR等于多少？
解：图9.2的3位权电阻DAC电路中
1 (1) X
模数、数模转换及其应用
摘要：随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用，利用电子系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理的都是不连续的数字信号，而实际遇到的大都是连续的模拟量，模拟量经过传感器转换成电信号的模拟量后，需经过模/数转换变成数字信号后才可输入到数字系统中进行处理和控制。同时，往往还要求将处理后得到的数字信号再经过数/模转换成相应的模拟信号，作为最后的输出。模数、数模转换建立在各种转换电路的基础上，并且不断改进模数、数模转换器的转换精度与转换速度。模数、数模转换技术在工业中有着重要的应用。
关键字：电子系统 模数转换器 数模转换器 转换技术的应用
Digital to analog、digital to analog conversion and its application
Abstract: With the rapid development of electronic technology and computer in
the automatic detection and automatic control system in the broad application,
the use of electronic system for processing analog signal conditions become
more common. Digital electronic computer processing are not continuous digital
signal, but actually encountered mostly continuous analog, analog quantity
sensor is converted into electrical signals by analog, after A / D conversion
数模 模数转换
AD
AD是把模拟信号转换为数字信号，便于计算机等数字控制器处理。模拟信号转换为数字信号一般分为四个步骤进行，即取样、保持、量化和编码。
DA
DA指 数模转换，顾名思义，就是把数字信号转换成模拟信号。
AD最关键的两个参数：
分辨率（几位？）
分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。
转换时间（频率）
转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。
类似地，存储器几位（几根地址线）同样计算方法。
D/A A/D转换
1．（╳ ）DAC0832是与MP兼容的12位D/A转换器。
2．5V电压经过10位A/D转换后，其电压分辨率近似为（C ）。
A. 20mv
B. 10 mv
C. 5 mv
D. 2.5 mv
3．ADC0809是A/D转换芯片，其转换时间约为 100 μs，其分辨率为 8 位二进制。
4.选用A/D芯片时，考虑它的主要技术指标是转换时间、二进制位数 等。
5.ADC 0809是多路输入， 8 位A/D转换电路，其转换时间为 100 us。
6.（√ ）对20Hz ~ 10KHz音频信号作A/D转换时，A/D转换芯片的转换时间（采样时间）至少应小于50μs。
7..（B ）对5V电压进行A/D采样，若要求对电压的最小分辩率为5mv，则A/D的转换位数为：
A、8位二进制 B、10位二进制
C、12位二进制 D、14位二进制
8.设计一压力信息采集、存储、显示系统，要求因A/D转换器引入的误差小于千分之一，请
回答：
1画出系统的电路组成框图。
2说明选用A/D转换器的主要技术指标。
3说明设计此系统的重点与难点。
答; A
压力 （物理量）
B.转换速度，由于压力变化速度慢，故一般A/D均可适用；
8-1 选择题
1）一输入为十位二进制（n=10）的倒T 型电阻网络DAC 电路中，基准电压REFV提供电流为 b 。
A. RV10REF2 B. RV10REF22 C. RVREF D. RVi)2(REF
2）权电阻网络DAC电路最小输出电压是 b 。
A. LSB21V B. LSBV C. MSBV D. MSB21V
3）在D/A转换电路中，输出模拟电压数值与输入的数字量之间 a 关系。
A.成正比 B. 成反比 C. 无
4）ADC的量化单位为S，用舍尾取整法对采样值量化，则其量化误差max=
b 。
A.0.5 S B. 1 S C. S D. 2 S
5）在D/A转换电路中，当输入全部为“0”时，输出电压等于 b 。
A.电源电压 B. 0 C. 基准电压
6）在D/A转换电路中，数字量的位数越多，分辨输出最小电压的能力 c 。
A.越稳定 B. 越弱 C. 越强
7）在A/D转换电路中，输出数字量与输入的模拟电压之间 a 关系。
A.成正比 B. 成反比 C. 无
8）集成ADC0809可以锁存 8 模拟信号。
路 B. 8路 C. 10路 D. 16路
5）双积分型ADC的缺点是 a 。
A.转换速度较慢 B. 转换时间不固定
C. 对元件稳定性要求较高 D. 电路较复杂
8-2 填空题
1）理想的DAC转换特性应是使输出模拟量与输入数字量成__正比__。转换精度是指DAC输出的实际值和理论值__之差_。
2）将模拟量转换为数字量，采用 __A/D__ 转换器，将数字量转换为模拟量，采用__D/A_____ 转换器。
