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7.1 概 论

7.1 概 论. D/A 转换器（ Digital Analog Convertor ， DAC ）. A/D 转换器（ Analog Digital Convertor ， ADC ）. 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. ● 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. 7.2.1 D/A 转换器的基本原理. 数字量. v O. DAC. D. 模拟量. 一、 D/A 转换器的基本概念.

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7.1 概 论

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Presentation Transcript

  1. 7.1 概 论 D/A转换器（Digital Analog Convertor，DAC） A/D转换器（ Analog Digital Convertor，ADC） 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。

  2. 7.1 概 论 ● 典型应用系统之一——多路数据采集系统

  3. 7.1 概 论 ● 典型应用系统之二——声音的存储与回放系统

  4. 7.2.1 D/A转换器的基本原理 数字量 vO DAC D 模拟量 一、D/A转换器的基本概念 将数字量转化成与其成正比的模拟量。

  5. 7.2.1 D/A转换器的基本原理 以三位DAC为例，设K=1，可得出vO和D的关系

  6. 7.2.2 权电阻型D/A转换器 电阻网络 输出电压 参考电压 模拟开关 输入数字量 1.电路结构及工作原理 流过各电阻的电流为多少？

  7. 7.2.2 权电阻型D/A转换器

  8. 7.2.2 权电阻型D/A转换器 结论： （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：

  9. 7.2.2 权电阻型D/A转换器 思考：DAC的精度与电路中的哪些参数有关？ 外加参考电源精度 权电阻精度 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。

  10. 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 T型电阻网络 参考电压 1.电路结构 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。

  11. 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 2.工作原理 进一步分析可得：

  12. 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：

  13. 双向CMOS 模拟开关 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 1.什么是乘法型DAC（Multiplying DAC，MDAC）？ 如果参考电压用模拟信号来代替 ——乘法型DAC 实现了模拟量和数字量的乘法运算

  14. 乘法型D/A转换器 2. 集成乘法型D/A转换器——TLC7524

  15. 7.2.4 权电流型D/A转换器 1. 基本电路

  16. 7.2.4 权电流型D/A转换器 2. 实际电路

  17. 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

  18. 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

  19. 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 1.最小输出电压增量VLSB 数字量变化一个单位时，输出电压的变化量。 2.满量程输出电压VFSV 数字量为11…1时的输出电压值。 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。 分辨率常用输入二进制数的有效位数表示。

  20. 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 4.转换精度 （1）偏移误差、增益误差

  21. 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 （2）非线性误差 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4.095V，给定数字量为1000，那么输出电压可能是0.998~1.002V之间。

  22. 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。

  23. 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 5.输出建立时间 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。 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。

  24. 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 集成D/A转换器的选择 1.转换器的位数 转换器的位数取决于对信号分辨能力的要求。 2.数字信号接口特性 如是并行接口还是串行接口。 3.模拟信号接口特性 是电压输出还是电流输出？是单极性还是双极性？ 4.参考电压 是外置参考电压还是内置参考电压？ 5.动态特性 主要指转换速度。

  25. 7.2.6 D/A转换器的典型应用 1.波形发生器

  26. 7.2.6 D/A转换器的典型应用 2.数控稳压电源

  27. 7.2.6 D/A转换器的典型应用 3.数字式可编程增益衰减器 增益小于1

  28. 7.2.6 D/A转换器的典型应用 4.数字式可编程增益放大器 增益大于1

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