DA转换器和AD转换器工作原理

1、D/A转换器和A/D转换器是连接数字世界和模拟世界的桥梁，在现代信息技术中具有举足轻重的作用。7.1 概 论D/A转换器（Digital Analog Convertor，DAC）A/D转换器（ Analog Digital Convertor，ADC） 典型应用系统之一多路数据采集系统 7.1 概 论 典型应用系统之二声音的存储与回放系统 7.1 概 论一、D/A转换器的基本概念 DACDvO7.2.1 D/A转换器的基本原理数字量模拟量将数字量转化成与其成正比的模拟量。以三位DAC为例，设K=1，可得出vO和D的关系D2D1D0vO0 0 00 V0 0 11 V0 1 0 2 V0 1

2、13 V1 0 04 V1 0 15 V1 1 06 V1 1 17 V7.2.1 D/A转换器的基本原理1.电路结构及工作原理7.2.2 权电阻型D/A转换器模拟开关电阻网络输入数字量输出电压参考电压流过各电阻的电流为多少？7.2.2 权电阻型D/A转换器（1）输出电压与输入的数字量成正比；（2）输出电压与参考电压极性相反；（3）如果数字量为n位的二进制数，输出电压的变化范围：结论：7.2.2 权电阻型D/A转换器 由于电阻网络中阻值范围太宽，很难保证每个电阻均有很高精度，在集成DAC中很少采用。思考：DAC的精度与电路中的哪些参数有关？权电阻精度外加参考电源精度7.2.2 权电阻型D/A转

3、换器7.2.3 R-2R网络型D/A转换器1.电路结构T型电阻网络参考电压 由于R-2R网络只有两种阻值的电阻，因此最适合于集成工艺，集成D/A转换器普遍采用这种电路结构。2.工作原理进一步分析可得：7.2.3 R-2R网络型D/A转换器2.工作原理（续）通过放大器A把电流i转换成输出电压vO：7.2.3 R-2R网络型D/A转换器双向CMOS模拟开关1.什么是乘法型DAC（Multiplying DAC，MDAC）？实现了模拟量和数字量的乘法运算乘法型DAC如果参考电压用模拟信号来代替7.2.3 R-2R网络型D/A转换器2. 集成乘法型D/A转换器AD75207.2.3 R-2R网络型D/

4、A转换器7.2.4 权电流型D/A转换器1. 基本电路2. 实际电路7.2.4 权电流型D/A转换器3. 8位高速权电流型D/A转换器AD9708 7.2.4 权电流型D/A转换器4. 电流转换为电压的两种方法 7.2.4 权电流型D/A转换器2.满量程输出电压VFSV1.最小输出电压增量VLSB 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 分辨率常用输入二进制数的有效位数表示。 3.分辨率：最小输出电压增量与最大输出电压的比值来表示。数字量为111时的输出电压值。数字量变化一个单位时，输出电压的变化量。 4.转换精度（1）偏移误差、增益误差 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数（2）非线性误差

5、 在满量程范围内，D/A转换器实际值偏离理想转换特性的最大值称为积分非线性误差INL。 比如某12位D/A转换器，其INL值为2LSB，如果基准电压为，给定数字量为1000，那么输出电压可能是之间。7.2.5 D/A转换器的主要技术参数（2）非线性误差 在理想情况下，任意两个相邻输入数据所对应的输出差值为1LSB，偏离这个理想值的最大偏差称为微分非线性误差DNL。 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数5.输出建立时间普通DAC的建立时间为几到几百微秒；高速DAC的建立时间小于几微秒；如MAXIM公司的MAX555为12位DAC，转换速度为300MHz。 输入数据改变到输出进入规定的误差范围内所需要的最大时间。7.2.5 D/A转换器的主要技术参数2.数字信号接口特性1.转换器的位数集成D/A转换器的选择 转换器的位数取决于对信号分辨能力的要求。3.模拟信号接口特性4.参考电压5.动态特性 如是并行接口还是串行接口。 是电压输出还是电流输出？是单极性还是双极性？ 是外置参考电压还是内置参考电压？ 主要指转换速度。7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 1. 波形发生器7.2.6 D/A转换器的典型应用2.数控稳压电源7.2.6 D/A转换器的典型应用3.数字式可编程增益