1、1,数模与模数转换,2,9.1 D/A转换器（DAC）,D/A转换器是将输入的二进制数字信号转换成模拟信号，以电压或电流的形式输出。 一、D/A转换器基本原理,3,9.1 D/A转换器（DAC）,一、D/A转换器基本原理任何一个二进制数Dn-1Dn-2D1D0转换为十进制数,4,9.1 D/A转换器（DAC）,5,9.1 D/A转换器（DAC）,二、倒T形电阻网络DAC,6,9.1 D/A转换器（DAC）,二、倒T形电阻网络DAC,必须外接,7,9.1 D/A转换器（DAC）,三、权电流DAC,8,9.1 D/A转换器（DAC）,四、D/A转换器的输出方式,9,9.1 D/A转换器（DAC）,
2、四、D/A转换器的输出方式,10,9.1 D/A转换器（DAC）,四、D/A转换器的输出方式,11,9.1 D/A转换器（DAC）,五、D/A转换器的主要技术指标1、分辨率对输入微小量变化敏感程度的表征。定义为DAC模拟输出电压可能被分离的等级数，n位DAC最多有2n个不同的模拟量输出值，其分辨率即为2n。输入数字量位数越多，输出电压可分离的等级越多，即分辨率越高。实际应用中，用位数表示分辨率。,12,9.1 D/A转换器（DAC）,五、D/A转换器的主要技术指标2、转换精度 误差来源：元器件参数、基准电压、运放零漂转换精度：误差的最大值1）比例系数误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线
3、 斜率的偏差。 如在n 位倒T 形电阻网络D/A转换器中，当VREF偏离标准值VREF时，就会在输出端产生误差电压VO 。,13,五、D/A转换器的主要技术指标2、转换精度1）比例系数误差,9.1 D/A转换器（DAC）,14,9.1 D/A转换器（DAC）,五、D/A转换器的主要技术指标2、转换精度2) 失调误差：由运算放大器的零点漂移引起，其大小与输入数字量无关，该误差使输出电压的转移特性曲线发生平移 。,15,9.1 D/A转换器（DAC）,五、D/A转换器的主要技术指标2、转换精度3) 非线性误差没有一定的变化规律，一般用在一定的刻度范围内，偏离理想的转移特性的最大值来表示。3、转换速
4、度1）建立时间：输入数字量变化时，输出电压达到规定的误差范围所需的时间。2）转换速率：大信号工作状态下，模拟输出电压的最大变化率。,16,9.1 D/A转换器（DAC）,六、D/A转换器及其应用1、数字式可编程增益控制电路,17,9.1 D/A转换器（DAC）,六、D/A转换器及其应用2、脉冲波产生电路,18,9.2 A/D 转换器,一、A/D 转换的一般工作过程1、取样与保持,19,9.2 A/D 转换器,一、A/D 转换的一般工作过程2、量化与编码数字量在数值上是离散的，任何数字量只能是某个最小量单位的整数倍。要实现A/D转换，还必须将取样保持电路的输出表示为最小量单位的整数倍。将数值连续
5、的模拟量转换为数字量的过程称为量化。量化的过程中不可避免的存在误差，称为量化误差，它是无法消除的。A/D转换器的位数越多，量化误差的绝对值越小。,20,9.2 A/D 转换器,一、A/D 转换的一般工作过程2、量化与编码将量化后的结果用二进制或其他代码表示出来的过程称为编码。经编码输出的代码就是A/D转换器的转换结果。,21,9.2 A/D 转换器,二、并行比较型A/D转换器,22,9.2 A/D 转换器,三、逐次比较型A/D转换器,23,9.2 A/D 转换器,四、双积分式A/D转换器,24,9.2 A/D 转换器,四、双积分式A/D转换器,(1) 准备阶段,CR信号将计数器清零；开关S2闭
6、合，待积分电容放电完毕后，断开S2。,(2) 第一次积分,t = t0时，开关S1与A端接通，正的被测电压I 加到积分器的输入端。积分器开始对I积分，此阶段称为采样阶段,T1=2nTC,25,9.2 A/D 转换器,四、双积分式A/D转换器,（3）第二次积分,VREF加到积分器的输入端，积分器开始向相反方向进行第二次积分；当t=t2时，积分器输出电压O0，比较器输出C=0，时钟脉冲控制门G被关闭，计数停止。,26,9.2 A/D 转换器,四、双积分式A/D转换器,1.由于转换结果与时间常数RC无关，从而消除了积分非线 性带来的误差。,2.由于双积分A/D转换器在T1时间内采的是输入电压的平均值
7、，因此具有很强的抗工频干扰的能力。,3.不需要稳定的时钟源，只要时钟源在一个转换周期时间内保持稳定即可。,转换时间长，速度低,27,9.2 A/D 转换器,五、A/D转换器的主要技术指标1、分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。通常以输出二进制(或十进制)数的位数表示。 一般来说，再输入电压一定时，位数愈多，则每一位二进制代码所代表的模拟量越小，其分辨率也越高。2、转换误差表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。通常以输出误差的最大值形式给出，常用最低有效位的倍数表示。,28,9.2 A/D 转换器,五、A/D转换器的主要技术指标3、转换时间 指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。在实际应用中应从系统数据总得位数、精度要求、输入模拟信号的范围及输入信号极性、转换时间等综合考虑A/D转换器的选用。,29,作 业 P4619.1.1 P4629.2.2 9.2.7,
