DA转换电路的设计(7)
发布时间:2021-06-06
发布时间:2021-06-06
D/A转换器品种繁多,有权电阻DAC、变形权电阻DAC、T型电阻DAC、电容型DAC和权电流DAC等。为了掌握数/模转换原理,必须先了解运算放大器和电阻译码网络的工作原理和特点。
关倒向右边,电阻就接到虚地。所以,不管开关倒向哪一边,都可以认为是接“地”。不过,只有开关倒向右边时,才能给运算放大器输入端提供电流。
T型电阻网络中,节点A的左边为两个2R的电阻并联,它们的等效电阻为R,节点B的左边也是两个2R的电阻并联,它们的等效电阻也是R,…,依次类推,最后在D点等效于一个数值为R的电阻接在参考电压VREF上。这样,就很容易算出,C点、B点、A点的电位分别为-VREF/2,-VREF/4,-VREF/8。
在清楚了电阻网络的特点和各节点的电压之后,再来分析一下各支路的电流值。开关S3,S2,S1,S0分别代表对应的1位二进制数。任一资料位Di=1,表示开关Si倒向右边;Di=0,表示开关Si倒向左边,接虚地,无电流。当右边第一条支路的开关S3倒向右边时,运算放大器得到的输入电流为-VREF/(2R),同理,开关S2,S1,S0倒向右边时,输入电流分别为-VREF/(4R),-VREF/(8R),-VREF/(16R)。
如果一个二进制数据为1111,运算放大器的输入电流 I=-VREF/(2R)-VREF/(4R)-VREF/(8R)-VREF/(16R) =-VREF/(2R)(20+2-1+2-2+2-3) =-VREF/(24R)(23+22+21+20) 相应的输出电压
V0=IR0=-VREFR0(24R)(23+22+21+20)
将资料推广到n位,输出模拟量与输入数字量之间关系的一般表达式为: