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模数转换 模数转换只存在两种基本的方法。一种方法是将模拟电压幅值与二进制电压值进行比较，在这个过程中匹配的结果产生了对应于幅值的二进制数。另一种方法是将模拟信号积分并在计算积分大小时采用测量时间（一个给定的时钟脉冲数）来求得某个值以获得一个等效的二进制数，下面讨论的每一个系统采用了这些方法中的一种方法或另一种方法。 在选择一种转换方法或一种转换方法的变化时必须研究两个重要的参数，一个参数是模数转换所要求的精度，另一个参数是转换所允许的速度或时间间隔，这两个参数在本质上是不相容的，因为高精度转换和高速转换很难同时完成。高速或快速模电转换是一个相对的术语，但在数字计算机二进制数据从模拟向数字转换的过程中，“高速”采样间隔是大约十个计算机时钟周期而不是十个一千秒。一个微秒间隔内的转换是中等快的速度但不是极限速度。 由于很多模数转换无需快速，所以有可能获得高精度。然而，获取高精度的复杂性以及费用可能会使我们改变目标。模拟变量转换的预期应用（目标）可能确定了需要何种程度的数字精度。 模数转换的精度是由二进制数的位数确立的，这个位数对应于最大值或满量程的模拟值。四位（二进制数）容许0至15等间隔时间内的量化。幅值二进制表示改变一位，对应的模拟量幅值就一定改变了6.25％。一个字节（8位）容许的精度为0.4％，7位二进制代码对应于近似10％的译码精度。 数模转换 为了把数字信号转换成模拟信号，我们必须以这种加权方式处理每一位（二进制数），这样一个装置的方框图如图2－4所示。参考电压源给电压开关提供了一个精确的校准电压。一旦电压源提供给电压开关的校准电压被收到，并且一旦接收到一个转换信号，二进制数据就被锁进寄存器，同时每位就被配置一个加权的电流或电压。这些来自输入寄存器的二进制信号接着提供给电压开关，然后产生一个或两个可能的输出。于 是，这个电压开关等效于一个由寄存器产生的二进制信号控制的普通SPDT开关。电压开关（的输出）提供给一个电阻性的加法电路，加法电路把每一位转变为对应的加权电流值，并求出总电流。这个总电流提供给放大器，放大器执行两个功能，即电流向电压的转换并计量，因此D/A转换器的输出电压将是一个正确的值。 输入寄存器是一个并联输入、并联输出的元件。转换器的信号被用来锁住输入寄存器的数据，直到下一个转换器信号被接收到为止。 无论A/D还是D/A转换器都具有特定的分辨率，精度，速度以及增益。A/D转换器还有漂移的问题。 Exercises （54） 双极型反相器是一种基本电路，大多数双极型饱和逻辑电路包括二极管－晶体管逻辑电路（DTL）以及晶体管－晶体管逻辑电路（TTL）可由这种电路导出。然而，基本的双极型反相器要受到负载效应的影响。二极管－晶体管逻辑电路将二极管逻辑电路和双极型反相器结合在一起以使负载效应减小到最低程度。晶体管－晶体管逻辑电路，是从DTL电路直接演变而来，这种电路使传输延迟时间缩短，正如我们将展示的那样。 在DTL和TTL电路中，双极型晶体管在截止和饱和之间的区域被驱动。由于晶体管实质上是作为一个开关被使用，所以其电流增益不如放大器电路中的电流增益那么重要。特别地，对于使用在这些电路中的晶体管，假设电压增益在25至50这个范围内。这些晶体管的 带宽不必做得象高增益放大器的晶体管那么严格。 第四节 运算放大器 一 背景知识 运算放大器（简称运放）是一种包含许多晶体管的集成电路，它是目前获得广泛应用的一种多端器件。一般放大器的作用是把输入电压放大一定倍数后再输送出去，其输出电压与输入电压的比值称为电压放大倍数或电压增益。运放是一种高增益（可达几万倍甚至更高）、高输入电阻、低输出电阻的放大器。由于它能完成加法、积分、微分等数理运算而被称为运算放大器，然而它的应用远远超出上述范围。 二 译文 引言 运算放大器是一种高增益的差分放大器，它在第二次世界大战期间得到完善，并成为模拟计算机的基础。由于运算放大器被用来解差分方程，因此一段时期内模拟计算机被称为“差分分析器”。运算放大器也是很多重要仪器的主要组成部分。 模拟放大器由基本的差分放大器组成，通过反馈以及其它补偿放大电路实现线性反应 、稳定性、来自漂移的自由度以及其它我们所期望的性能。我们要求它具有复杂性，因为运算放大器放大直流以及交流信号，在放大阶段不允许有容性耦合。因此我们很难隔离由温度的变化和电源电压以及其它引起输出电压漂移的因素而产生的长效变化。 在发明了晶体管后，固态运算放大器被引入成为集成电路。现在运算放大器被用来制造高品质、低功率的模拟放大器，因而我们可以在很多应用场合免去了设计单个的晶体管放大器的过程。对