1、1第 15 章 数模(DA)与模数(AD)转换例 151 对于一个 8 位 D A 转换器：(1) 若最小输出电压增量为 002V，试问当输入代码为 01001101 时，输出电压 vo 为多少伏?(2) 若其分辨率用百分数表示，则应是多少?(3) 若某一系统中要求 DA 转换器的精度小于 025，试问这一 DA 转换器能否适用?解 本例涉及转换器的几个参数，一是最小输出电压增量；二是分辨率；三是转换精度。最小输出电压增量是指对应于输入最小数字量的输出模拟电压值，也就是指数字量每增加一个单位，输出模拟电压的增加量。分辨率，定义为对最小数字量的分辨能力。一般用输入数字量的位数表示，也可用最小输出
2、电压与最大输出电压之比的百分数表示。例如，分辨率为 10 位的 DA 转换器，可表示成分辨率为%1.0.120转换精度，取决于转换误差，转换误差通常用输出电压满刻度的百分数表示，也可以用最低有效位的倍数表示。根据这些参数的含义，依照题意分析如下：(1)当 8 位 D A 转换器的最小输出电压增量为 002V 时，输入代码 0100110l 所对应的输出电压为 Vvo 54.1)22(0. 036(2)8 位 DA 转换的分辨率百分数为=0.3922%18(3)若要求 D A 转换器的精度小于 025，则其分辨率应小于 05。因此，这 个 8 位 DA 转换器可满足所设置系统的精度要求。例 15
3、2 已知倒 T 形电阻网络 DAC 的 RFR，V REF 10V，试分别求出 4 位 DAC和 8 位 DAC 的输出最大电压，并说明这种 DAC 输出最大电压与位数的关系。解 4 位 DAC 的最大输出电压 RVEFo 37.91520)1(2444max 8 位 DAC 的最大输出电压 VEFo 6.)(888ax由此可见，最大输出电压随位数的增加而增加，但增加的幅度并不大。例 153 巳知倒 T 形电阻网络 DAC 中的反馈电阻 RFR ，V REF10V，试分别求出 4 位和 8 位 DAC 的输出最小电压，并说明这种 DAC 最小输出电压与位数的关系。解 4 位 DAC 的输出最小
4、电压2VRVEFo 63.0122404min 8 位 DAC 的输出最小电压 EFo 4.808in由上可知，在 VREF 和 RF 相同的条件下，倒 T 形电阻网络 DAC 的位数越多，输出最小电压越小。例 154 用 5G7520 和一个集成运算放大器组成一个 DAC，若某时刻输入的数字信号 d7d 011110011，试求该时刻输出模拟电压 v0 的值。设基准电压 VREF8V，电源电压 VDDl 5V。解 Vv59.7243568 )212211( 0345670 例 155 要设计个 DA 转换系统，请回答以下问题：(1) 如果要求模拟输出电压的最大值为 10V，基准电压 VREF
5、 应选几伏?(2) 如果要求模拟输出电压的最大值为 10V，电压的最小受化量为 50mV，应选几位的DAC 芯片 ? DAC0832 还是 AD7533?(3)如果输出电压的最大值为 10V，要求转换误差小于 25mV，DAC 芯片的线性度误差应优了多少?(4)如果 DAC 芯片的建立时间 ts1s 、外接运算放大器的电压变化率 SR2V/s，在最大输出电压为 10V 时转换时间大约需要多少?解：(1)基准电压 VREF 选 10V。(2)n8 位。2 n10V50mV 200 即可。DAC0832 已经够用。(3)线性度误差应优于 25mV10V 0.0025，即 025。DAC 0832
6、的线性度02，满足要求。(4)Tt s 十 VOMAXS R1=1+1026(s)。例 156 双积分型 AD 转换器原理电路图如图 15.1 所示，请回答以下问题： (1)输入被测电压 vI 的最大值为 2V，如果要求分辨率0 1V，图中的计数器应当取几位?(2)如果时钟频率 fCP200kHz，采样保持时间最大需要多少 ?(3)假定 V REF，时钟频率 fCP200kHz，如果积分器的最大输出电压为-vI25V，问积分器的积分时间常数 RC 等于多少?解 (1) 设计数器的级数为 n，应满足32n20.120所以取 n5(位)(2) 因为 )1(21REFICPnVTT且 n5，T CP0005ms，如令 VIV REF，则Tmax2 500052032(ms)(3) 因为积分器的输出 1RCVIO而 T12 nTCP所以 CPnI即 )(064.5.32msVROI
