2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路集成DAC和ADC的原理与组成

电路集成DAC和ADC的原理与组成 集成数模转换器（DAC） 集成模数转换器（ADC） 从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC）。 从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。 电路集成DAC和ADC的原理与组成 典型的数字控制系统框图 集成数模转换器（DAC） DAC: 把输入的数字量变换成与之成一定比例的模拟量。 特点：电流相加型， 电阻取值太多。 数模转换器 数字量和模拟量的关系 6-1-1 常用D/A换器技术 6-1-2 集成DAC的组成 6-1-3 DAC的主要技术参数 6-1-4 集成DAC芯片的选择 6-1-5 典型集成DAC应用举例 集成数模转换器（DAC） 6-1-1 常用D/A转换技术 一、权电阻网络DAC 模拟开关， Di＝0，开关断开； Di＝1，开关接通。 电流－电压 变换器 权电阻网络， 阻值与该位的 权系数成反比。 基准电压 特点：电流相加型， 电阻取值太多。 理想集成运放工作在 线性区的两个重要特 点：虚短、虚断 根据叠加原理 二、T型电阻网络DAC 在理想情况下，该电路有如下特点： 不论网络中开关是接地或接VREF，网络中P0、Pl、P2、P3向 左看或向右看的等效电阻均为 2R，且网络在Σ点处的输出 电阻总是一个恒定值，其值为3R。 网络中Si开关接通VREF，而其它开关接地时，该位支路注入 Σ点的电流与本位二进制的权成正比。 支路等效电路 n位T形电阻网络，其输出电压表达式为： 特点：电流相加型， 电阻取值相等, 流过开关的电流变化较大。 特点：电压相加型， 流过开关的电流变化较大。 三、倒T型电阻网络DAC 特点：电流相加型，开关的接触电阻影响转换精度。 � D3� D2� D1� D0� � � � VREF� 2R� R� A� +VREF� D3� D2� D1� D0� S3� S2� S1� S0� 2R� RF� VO� P3� P2� P1� P0� � D3� D2� D1� D0� � � � VREF� 2R� R� A� +VREF� D3� D2� D1� D0� S3� S2� S1� S0� 2R� RF� VO� P3� P2� P1� P0� � D3� � VREF� 2R� R� (a)� (b)� P3� VREF� I3� ��������� VREF� P3� I2� � ��������� P2� $