北京邮电大学 数电 数字逻辑第九章.pdfVIP

第九章 数模和模数转换 •在数字系统内部，只能对数字信号进行处理，而实际信号 大多是连续变换的模拟信号，如电压、电流、声音、图像、 温度、压力、光通量等等。因此需要把这些模拟量转化成数 字量才能进入数字系统进行处理，这种将模拟量转换成数字 量的过程称为“模数转换”，完成模数转换的电路称为模数 转换器，简称ADC 。 •经数字系统处理后的数字量，有时又要求再转换成模拟 量，以便实际使用，这种转换成为“数模转换”。完成数模 转换的电路称为数模转换器，简称DAC。 •ADC和DAC是数字系统的重要接口部件。 A/D转换器、D/A转换器的应用 传感器 采样/ (温度、压 放大器 A/D 力、流 保持器 量、应力 等） 计算机进行各种 数字处理（如滤 显示器 计算机 打印机 波、计算）、数 据保存、打印等 显示器显示字 符、曲线、图 示波器 D/A 形、图象等 9．1 数模转换器(DAC) 9.1.1转换原理和一般组成 数模转换器是将数字量转换成模拟量。DAC转换器 输入的数字量是用二进制码表示的，每位数码都有一 定的权值（有权编码），输出的模拟量与输入二进制 码成比例。如数字量N是n位二进制数，权值是2i， i=0→n-1 则模拟量输出Vo与数字量N的关系是 n−1 n−2 1 V k (s *2 +s *2 +...+s *2 +s ) o n−1 n−2 1 0 k为转换比例系数，Si为二进制数(开关量）。 D/A功能: 将数字量成正比地转换成模拟量 4位 数字量 模拟量 8位 n位 n = 10位 D/A 0~5V或 12位 0~10V 16位 4位数据: 0000 0V 分辨率: 5V/15=0.333V 1111 5V /每1个最低有效位 8位数据: 0V 分辨率: 5V/255=0.0196V 5V /每1个最低有效位 D/A转换器的方框图如图所示。 图9.1.1 数模转换器原理框图 • DAC 由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码 网络、求和电路以及基准电压几部分组成。串 行或者并行的数字量首先进入数码寄存器中， 寄存器输出按位驱动电子开关，将在电阻解码 网络中获得的相应数位权值送入求和电路。求 和电路将各位权值相加，得出与数字量对应的 模拟量。 DAC实现方式： 按照解码网： T型电阻网络、 倒T型电阻网络 权电流解码网络、 权电容解