数字电子技术课件第七章数模与模数转换电路.ppt

第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日概述一、数/模和模/数器是模拟、数字系统间的桥梁模/数（A/D）转换:AnalogtoDigitalConverter（ADC）数/模（D/A）转换:DigitaltoAnalogConverter（DAC）数字计算机模拟系统A/DD/A二进制二进制线性线性存储分析控制物理生物化学第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日二、常见数模、模数转换器应用系统举例压力传感器温度传感器流量传感器四路模拟开关数字控制计算机DAC……模拟控制器模拟控制器液位传感器DAC…DAC…模拟控制器模拟控制器生产控制对象DACADC物理量二进制信号模拟信号三、A/D、D/A转换器的精度和速度精度保证转换的准确性速度保证适时控制第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.1D/A转换器（DAC）7.1.1D/A转换的基本要求1.D/A转换思路…d0d1dn-1DACuO或iOn位二进制如(1101)2可利用运算放大器实现运算2.转换特性DuO/V7654321001010011100101110111一、输入、输出关系框图第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日二、D/A转换的电路组成RRR2R2R2R2RUREFS0S1S2d0d0d1d2d1d2电子开关电阻网络求和运放当d2d1d0=100,II/2I/4I/8I/2I=UREF/RuO三、工作原理第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日当d2d1d0=110,IRRR2R2R2R2RUREFuOI/2I/4I/8第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日当d2d1d0=111,IRRR2R2R2R2RUREFuOI/2I/4I/8表达的一般形式第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日四、输入为n位二进制数时的表达式当D=dn-1dn-2…d1d0Ku—转换比例系数第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.1.2DAC的转换精度、速度和主要参数一、转换精度指D/A转换器模拟输出产生的最小电压变化量与满刻度输出电压之比，也可用输入的位数表示。为实际输出与理想输出模拟电压间的最大误差。ULSBUFSR=12n–1分辨率=LSB—LeastSignificantBit2.转换误差可用占输出电压满刻度值的百分数表示或可用最低有效位（LSB）的倍数表示。如:?（LSB）=输入为0…01时输出模拟电压的一半。1.分辨率（Resolution）FSR—FullScaleRange第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日二、转换速度1.建立时间tsts为在大信号工作下（输入由全0变为全1，或由全1变为全0）,输出电压达到某一规定值所需时间。不包含UREF和运放的单片DAC最短ts0.1?s；包含UREF和运放的单片DAC最短ts1.5?s。2.转换速率SR用大信号工作状态下模拟电压的变化率表示TTR=ts+tr（tf）上升时间下降时间完成一次转换所需时间TTR（max）=ts+UO（max）/SR第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日三、主要参数D/A转换器5G7520的主要参数参数名称单位参数值分辨率位10非线性度全量程的%≤0.05%转换时间ns≤500UREFV–25?+25电源电压V5?15功耗mW20温度系数电源FSR?10–6/oC50增益FSR?10–6/oC10非线性FSR?10–6/oC2第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日四、集成DAC芯片举例1.5G7520的电路结构UREFIO1IO2d45G7520123456