第9章 数模和模数转换 电力数电教学课件.pptVIP

9.1.1 D/A转换器的基本原理 9.1.2 倒T形电阻网络DAC 2. 工作原理 9.1.3 权电流型D/A转换器（高精度型） 9.1.5 DAC的主要技术参数 2. 转换速度 ⑵也可用位数n来表示分辨率 在分辨率为n位的DAC中，从输出模拟电压的大小能区分出输入代码由00…00到11…11全部2n个不同的状态，给出2n个不同等级的输出电压。因此，分辨率表示DAC在理论上可以达到的精度: 2n. * * 第9章 数/模和模/数转换 9.1.3 DAC的主要技术参数 9.1.1 D/A转换基本原理 9.1.2 倒T形电阻网络DAC 9.1 D/A转换 9.1.4 集成D/A转换器及其应用 结束 放映 复习 555定时器的逻辑功能？ 555定时器为何能产生脉冲波形？ 电容在脉冲电路中扮演怎样的角色？ 第9章 数/模和模/数转换器（DAC and ADC） （ Analog to Digital converter , Digital to Analog converter ） 　　模拟量：温度、湿度、压力、流量、速度等。 　　从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC）； 　　从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。 第9章 数/模和模/数转换 　　典型数字控制系统框图 数/模转换器就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。 §9.1 D/A转换器 数字量： (D3D2D1D0)2＝(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10 (1101) 2 ＝(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10 模拟量： uo＝K(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10 uo＝K(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10 (K为比例系数) 　　图9.1.3　n位D/A转换器方框图 　　组成D/A转换器的基本指导思想：将数字量按权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。 　　D/A转换器的种类很多,主要有： 　　　　权电阻网络DAC 　　　　T形电阻网络DAC 　　　　倒T形电阻网络DAC 　　　　权电流型DAC 权电容型DAC 开关树型DAC 　　 1. 电路组成 　　电路由解码网络、模拟开关、求和放大器和基准电源组成。 　　图9.1.4 倒T型电阻网络DAC原理图 基准参考电压 双向模拟开关 D＝1时接运放 D＝0时接地 R－2R倒T形电阻解码网络 求和集成运算放大器 　 由于集成运算放大器的电流求和点Σ为虚地，所以每个2R电阻的上端都相当于接地，从网络的A、B、C点分别向右看的对地电阻都是2R。 　 因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。电流是流入地，还是流入运算放大器，由输入的数字量Di通过控制电子开关Si来决定。故流入运算放大器的总电流为： （9.1.4a） 　　由于从UREF向网络看进去的等效电阻是R，因此从UREF流出的电流为： 　故 ： （9.1.4b） 因此输出电压可用公式（9.1.5）来表示为 ： 　由此可见，输出模拟电压uO与输入数字量D成正比，实现了数模转换。 注意:为了提高转换精度的4各方面（P.434.） 对于n位的倒T形电阻网络DAC，则 ： （9.1.7） 电路特点： （1）解码网络仅有R和2R两种规格的电阻，这对于集成工艺是相当有利的； 　 （2）这种倒T形电阻网络各支路的电流是直接加到运算放大器的输入端，它们之间不存在传输上的时间差，故该电路具有较高的工作速度。 　 因此，这种形式的DAC目前被广泛的采用。 9.1.3 权电流型DAC （略,参见P.435.） 9.1.4 DAC的输出方式（略,参见P.437.） 加1 ：权电阻型D/A转换器 模拟开关，受Di控制 权电阻网络 求和放大器 输入代码，为1时，模拟开关上拨； 为0时，模拟开关下拨。 UR 运算放大器总的输入电流为 运算放大器的输出电压为 若Rf=1/2R，代入上式后则得  当D=Dn-1…D0=0时 因而U的变化范围是 当D=Dn-1…D0=11…1时， 最大输出电压 精度由电阻的精度定，而此电路中阻值差别大，对集成不利 U=0 为进一步提高D/A转换器的转换精度，可采用权电流型D/A转换器。 图示为一4位权电流D/A转换器原理电路。这组恒流源从高位到 低位