第9章数模与模数转换

9.0 引言 9.1 D/A(Analog to Digital)转换器 9.2 A/D (Digital to Analog)转换器

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第9章数模与模数转换

教学基本要求掌握倒T形电阻网络D/A转换器(DAC) 集成D/A D/A转换器(DAC)、 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。 7520的工作原理及相关计算 转换器7520的工作原理及相关计算。 正确理解D/A转换器的两种输出方式。 D/A转换器的两种输出方式 2、正确理解D/A转换器的两种输出方式。 了解并行比较、 逐次比较、 双积分A/D A/D转换器 3 、 了解并行比较 、 逐次比较 、 双积分 A/D 转换器 (ADC)的工作原理及其特点 的工作原理及其特点。 (ADC)的工作原理及其特点。 正确理解D/A A/D转换器的主要参数 D/A、 转换器的主要参数。 4、正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。

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D/A转换、A/D转换的应用传感器 (温度、压力、 温度、 温度 压力、 流量、应力等) 流量、应力等) 模 拟 传感器 A/D 转换器 计算机进行数字处理 如计算、滤波)、 (如计算、滤波)、 数据保存等 D/A 转换器 用模拟量作为控 制信号

数字控制 计算机

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。 ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。 已成为计算机系统中不可缺少的接口电路

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D/A转换器 9.1 D/A转换器D/A转换器概述 9.1.0 D/A转换器概述 形电阻网络D/A D/A转换器 9.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 权电流型D/A D/A转换器 9.1.2 权电流型D/A转换器 D/A转换器的输出方式 9.1.3 D/A转换器的输出方式 D/A转换器的主要技术指标 9.1.4 D/A转换器的主要技术指标 集成D/A D/A转换及其应用 9.1.5 集成D/A转换及其应用Department of Electronics and Information Science /dxx/Index.html

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9.1.0 D/A 转换器概述1、DAC的功能: 将数字量成正比地转换与之对应的模拟量 。 DAC的功能: 的功能 (设D/A转换器的输 入数字量为 n位) D/A转换器的输

4位 8位n=

数字量 n位 DAC

模拟量 0-5V或 5V或 0-9V等 9V等

9位 12位 12位 16位等 16位等

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9.1.0

D/A 转换器概述

实现D/A D/A? 如何实现D/A? 实现D/A D/A转换的基本思想 2. 实现D/A转换的基本思想数字量是用代码按数位组合而成的, 对于有权码, 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， 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 的大小转换成相应的模拟量, 然后， 即可得到与数字量成正比的模拟量, 这样， 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。 以实现数字量--模拟量的转换。 --模拟量的转换

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9.1.0

D/A 转换器概述

D/A转换器的组成 转换器的组成: 3. D/A转换器的组成:基准电压

n 位数字 量输入

数码 寄存器

n 位模 拟开关

解码 网络

求和 电路

模拟量 输出

电阻网络 模拟电子开关 求和运算放大器Department of Electronics and Information Science /dxx/Index.html

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9.1.0

D/A 转换器概述

D/A转换器的分类 转换器的分类: 4. D/A转换器的分类:T型电阻网络DAC 型电阻网络DACD/A 转 换 器

按解码网络 结构分类

倒T形电阻网络DAC 形电阻网络DAC 权电流DAC 权电流DAC 权电阻网络DAC 权电阻网络DAC

按模拟电子开 关电路分类 双极型开关型DAC 双极型开关型DAC

CMOS开关型DAC CMOS开关型DAC 开关型

电流开关型DAC 电流开关型DAC ECL电流开关型DAC ECL电流开关型DAC 电流开关型

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形电阻网络D/A D/A转换器 9.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器1、原理电路输入4 输入4位二进制数 模拟电子开关(LSB) D0 D1 D2 (MSB) D3 i∑ – vO +

求和运算放大器Rf

电阻网络2R 2RI 16

S0 I/16 2R R I 8

S1 I/8 2R R I 4

S2 I/4 2R R I 2

S3 I/2 +VREF I

输 出 模 拟 电 压

则将电阻2 Di=0, Si则将电阻2R接地 根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关S 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“地I 或虚地。 何种位置， 相连的2R电阻将接 2R电阻将接 接运算放大器反相端， “ i 或虚地。 Di=1, Si接运算放大器反相端，电流”流入求和电路i i iDepartment of Electronics and Information Science /dxx/Index.html

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形电阻网络D/A D/A转换器 9.1.1 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 D/A转换器的倒T 转换器的倒基准电源V 提供的总电流为： =? 基准电源VREF提供的总电流为：I =? 流过各开关支路的电流： 流过各开关支路的电流：I3 =?I2 =? I1 =? I0 =?

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