第十章 数模与模数转换器.pptVIP

10.1 D/A(Analog to Digital)转换器 10.2 A/D (Digital to Analog)转换器 10.0 引言 教学基本要求 1、掌握倒T形电阻网络D/A转换器(DAC)、集成D/A转换器7520的工作原理及相关计算。 2、正确理解D/A转换器的两种输出方式。 3、掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器(ADC)的工作原理及其特点。 4、正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。 Analog Digital Converter and Digital Analog Converter D/A转换、A/D转换的应用 模 拟 传感器 A/D 转换器 数字控制 计算机 D/A 转换器 模拟 控制器 工业生产过程控制对象 ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。 传感器 (温度、压力、流量、应力等） 计算机进行数字处理（如计算、滤波）、数据保存等 用模拟量作为控制信号 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 10.1.2 权电流型D/A转换器 10.1.3 D/A转换器的输出方式 10.1.4 D/A转换器的主要技术指标 10.1.5 集成D/A转换及其应用 10.1.0 D/A转换器概述 10.1 D/A转换器 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法位 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1、DAC的功能: 将数字量成正比地转换与之对应 成模拟量 。 （设D/A转换器的输 入数字量为 n位） n位 数字量 模拟量 0~5V或 0~10V等 10.1.0 D/A 转换器概述 10.1.0 D/A 转换器概述 DAC 4位 8位 10位 1位 16位等 n= 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 如何实现D/A？ 10.1.0 D/A 转换器概述 数字量是用代码按数位组合而成的, 对于有权码,每位代码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量, 然后，将这些模拟量相加,即可得到与数字量成正比的模拟量, 这样，就可以实现数字量--模拟量的转换。 2. 实现D/A转换的基本思想 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 3. D/A转换器的组成: 10.1.0 D/A 转换器概述 电阻网络 模拟电子开关 求和运算放大器 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 4. D/A转换器的分类: 10.1.0 D/A 转换器概述 按解码网络结构分类 T型电阻网络DAC 倒T形电阻网络DAC 权电流DAC 权电阻网络DAC 按模拟电子开关电路分类 CMOS开关型DAC 双极型开关型DAC 电流开关型DAC ECL电流开关型DAC D/A 转换器 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 Di=0, Si则将电阻2R接地 Di=1, Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路 电阻网络 模拟电子开关 求和运算放大器 输出 模拟电压 输入4位二进制数 根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关Si处于 何种位置，与Si相连的2R电阻将接摰財 或虚地。 1、原理电路 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 2、D/A转换器的倒T形电阻网络 基准电源VREF提供的总电流为：I =？ 流过各开关支路的电流：I3 =？I2 =？ I1 =？ I0 =？ I/4 I/8 I/16 R R R R I/2 I/4 I/8 I/16 I/2 I3 I2 I1 I0 流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 3. 工作原理： I I2 I1 I0 I3 流入运放的总电流： i?＝ I0 + I1 + I2 + I3 (10.1.1) 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 3. 工作原理： I I2 I1 I0 I3 输出模拟电压： (10.1.2) 10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 3. 工作原理： 4 位倒T形电阻网络DAC的输出模拟电压： (10.1.2) 推广到 n 位倒T形电阻网络DAC,