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模/数转换器(A/D)

[图文]数/模转换电路(D/A)       ★★★
数/模转换电路(D/A)
发布者:imefan 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2008-2-7 13:48:54

一、DAC的基本原理

  将输入数字量变换成模拟量输出。 基本思路:将输入的二进制数按其位权的大小先转换成与之成正比的电流量(I),然后将该电流再转换成模拟量电压输出(V),即D→I,I→V输出。

实现数字量—模拟量转换的电路框图:

D/A转换特性图

三位二进制数字量输入和模拟量输出的关系:

  图中输出模拟量的最小增量VLSB表示输入数字量中最低位为“1”时的模拟电压大小。

二、四位倒T网络D/A转换器

  其特点是只有二种电阻阻值,精度可以做得很高;由于运放的反相输入端为虚地特性,开关切换时流过支路电流不变,只是流向反相端还是流向地端,所以没有过渡过程,转换速很快。

  由图可知;网络部分的总电阻为R,而流过参考电源VREF的总电流为:,而流过每一个节点的电流依次降低一半,即流过每一个支路的电流依次为:。当输入二进制数的某一位高电平时,对应支路的电流流向反相端,反之流向地。因此流向反相端的电流有:

又因为:,所以输出电压有:

输入为n位数字量时:

当R=Rf时:

这种D/A转换器的典型产品是AD7520(10位的一片D/A转换器)

三、正负模拟量输出的DAC电路

  当正负的数字量输入时,要求有正负的模拟量出。前面我们介绍过,一个正负数可以用补码表示。因此,一个用补码输入的正、负数,如何转换成正、负输出的模拟量呢?

  现以一个三位二进制补码为例加以说明,3位二进制补码可以表示为从+3到-4之间的任何一个十进制整数。

三位二进制补码输入时与之对应的偏移码和D/A转换器输出间的关系表:

  能得到双极性输出电压的电路如图,它是将补码输入后,最高位求反,并设置了偏移电路来实现双极型电压输出的。

  电路说明:当输入补码d2d1d0=000,偏移码=100时,使=0。因此,应调节RB的值,使IB=IMSB=VB/RB,输出模拟电压为0。

而在其它数字量输入的情况下,输出模拟量有:

式中的Imax为偏移码全为1时的总电流。

对n位的双极型D/A转换电路,则有:

输出模拟电压为:

四、集成D/A转换器DAC0832应用举例

  特点:8位分辨率,与8位微机兼容,价格低,接口简单,转换控制容易,电路为R-2R T型电阻网络结构等。

外形和内部电路如图:

D7~D0是数字量输入端,VREF外接参考电压,可正、可负。IO

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文章录入:imefan    责任编辑:ImEfan 
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