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EXITEXITEXITEXITEXITEXITEXITEXITEXITEXIT數模和模數轉換器一、數模和模數轉換的概念和作用數模轉換即將數字量轉換為模擬電量(電壓或電流),使輸出的模擬電量與輸入的數字量成正比。實現數模轉換的電路稱數模轉換器Digital-AnalogConverter,簡稱D/A轉換器或DAC。模數轉換即將模擬電量轉換為數字量,使輸出的數字量與輸入的模擬電量成正比。實現模數轉換的電路稱模數轉換器Analog-DigitalConverter,簡稱A/D轉換器或ADC。模擬量數字量模擬量數字量感測器被控對象自然界物理量為何要進行數模和模數轉換?二、數模和模數轉換器應用舉例數字信號物理量模擬信號壓力感測器溫度感測器流量感測器四路模擬開關數字控制計算機DAC模擬控制器模擬控制器液位感測器DACDAC…………模擬控制器模擬控制器生產控制對象DACADC二、數模和模數轉換器應用舉例主要要求:瞭解數模轉換的基本原理。瞭解常用D/A轉換器的類型和主要參數。瞭解R-2R倒T形電阻網路D/A轉換器的電路與工作原理。8.2D/A轉換器一、數模轉換的基本原理輸出模擬電壓

uO=D△=(Dn-12n-1+Dn-22n-2+???+D121+D020)△可見,uO∝D,uO的大小反映了數字量D的大小。DACD0D1Dn-2Dn-1…uOn位二進位數輸入模擬電壓輸出一、數模轉換的基本原理LSB—LeastSignificantBit輸入數字量D=(Dn-1Dn-2???D1D0)2

=Dn-12n-1+Dn-22n-2+???+D121+D020△是DAC能輸出的最小電壓值,稱為DAC的單位量化電壓,它等於D最低位(LSB)為1、其餘各位均為0時的模擬輸出電壓(用ULSB表示)。S0++-△∞uOS1S2S3D3D2D1D0iΣRFII3I2I1I0VREF2R2RI02RI12RI22RI301111000RRR(一)電路組成與轉換原理二、R-2R倒T形電阻網路DAC由倒T型電阻網路、模擬開關和一個電流電壓轉換電路(簡稱I/U轉換電路)組成。模擬開關Si打向“1”側時,相應2R支路接虛地;打向“0”側時,相應2R支路接地。故無論開關打向哪一側,倒T型電阻網路均可等效為下圖:II3I2I1I0VREF2R2RI02RI12RI22RI3RRRABC從A、B、C節點向左看去,各節點對地的等效電阻均為2R。因此,I=VREFRI3=I2=23(),I24I2=I32=22(),I24=I4I1=I22=21(),I24=I8I0=I12=20()I24=I16可見,支路電流值Ii正好代表了二進位數位Di的權值2i。即I3=23I0,I2=22I0,I1=21I0,I0=20I0模擬開關Si受相應數字位Di控制。當Di=1時,開關合向“1”側,相應支路電流Ii輸出;Di=0時,開關合向“0”側,Ii流入地而不能輸出。S0++-△∞uOS1S2S3D3D2D1D0iΣRFII3I2I1I0VREF2R2RI02RI12RI22RI301111000RRRu0=-iΣRF=-DI0RF=-D·iΣ=D3I3+D2I2+D1I1+D0I0

=(D323+D222+D121+D020)I0=DI0對n位DAC,uO=-D·若取RF=

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