什么是DAC(數模轉換器)

2022-01-20 06:20:13|

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隨著數字技術，特別是計算機技術的飛速發(fā)展與普及，在現代控制、通信及檢測等領域，為了提高系統的性能指標，對信號的處理廣泛采用了數字計算機技術。由于系統的實際對象往往都是一些模擬量（如溫度、壓力、位移、圖像等），要使計算機或數字儀表能識別、處理這些信號，必須首先將這些模擬信號轉換成數字信號；而經計算機分析、處理后輸出的數字量也往往需要將其轉換為相應模擬信號才能為執(zhí)行機構所接受。這樣，就需要一種能在模擬信號與數字信號之間起橋梁作用的電路--模數和數模轉換器?！⒛M信號轉換成數字信號的電路，稱為模數轉換器（簡稱A/D轉換器或ADC,Analog to DigitalConverter）；將數字信號轉換為模擬信號的電路稱為數模轉換器（簡稱D/A轉換器或DAC,Digital toAnalog Converter）；A/D轉換器和D/A轉換器已成為計算機系統中不可缺少的接口電路?！榇_保系統處理結果的精確度，A/D轉換器和D/A轉換器必須具有足夠的轉換精度；如果要實現快速變化信號的實時控制與檢測，A/D與D/A轉換器還要求具有較高的轉換速度。轉換精度與轉換速度是衡量A/D與D/A轉換器的重要技術指標。隨著集成技術的發(fā)展，現已研制和生產出許多單片的和混合集成型的A/D和D/A轉換器，它們具有愈來愈先進的技術指標。本章將介紹幾種常用A/D與D/A轉換器的電路結構、工作原理及其應用。數模(D/A)轉換器

轉換原理

數字量是用代碼按數位組合起來表示的，對于有權碼，每位代碼都有一定的位權。為了將數字量轉換成模擬量，必須將每1位的代碼按其位權的大小轉換成相應的模擬量，然后將這些模擬量相加，即可得到與數字量成正比的總模擬量，從而實現了數字—模擬轉換。這就是組成D/A轉換器的基本指導思想。圖11.1.1表示了4位二進制數字量與經過D/A轉換后輸出的電壓模擬量之間的對應關系。由圖11.1.1還可看出，兩個相鄰數碼轉換出的電壓值是不連續(xù)的，兩者的電壓差由最低碼位代表的位權值決定。它是信息所能分辨的最小量，也就是我們所說的用1LSB(Least Significant Bit)表示。對應于最大輸入數字量的最大電壓輸出值（絕對值），用FSR(Full Scale Range)表示。圖中1LSB=1kV；1FSR=15kV(k為比例系數)。

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圖11.1.1D/A轉換器輸入數字量與輸出電壓的對應關系一般組成ｎ位D/A轉換器的方框圖如圖11.1.2所示。　　　　　　　　　　　　　

500)this.style.width=500;" height=150>圖11.1.2 n位D/A轉換器方框圖

D/A轉換器由數碼寄存器、模擬電子開關電路、解碼網絡、求和電路及基準電壓幾部分組成。數字量以串行或并行方式輸入、存儲于數碼寄存器中，數字寄存器輸出的各位數碼，分別控制對應位的模擬電子開關，使數碼為１的位在位權網絡上產生與其權值成正比的電流值，再由求和電路將各種權值相加，即得到數字量對應的模擬量。

D/A轉換器分類

按解碼網絡結構不同	500)this.style.width=500;" height=108 v:shapes="_x0000_s1039">	T型電阻網絡D/A轉換器
		倒T型電阻網絡D/A轉換器
		權電流D/A轉換器
		權電阻網絡D/A轉換器

CMOS開關型D/A轉換器（速度要求不高）

按模擬電子開關電路的不同	500)this.style.width=500;" height=108 v:shapes="_x0000_s1027">	CMOS開關型D/A轉換器（速度要求不高)
		雙極型開關D/A轉換器	500)this.style.width=500;" height=56 v:shapes="_x0000_s1028">	電流開關型（速度要求較高）
				ECL電流開關型（轉換速度更高）

標簽：數模轉換器