第十一章模/数转换器与数/模转换器 计算机系统是一个数字系统、离散系统,而我们生 活的外部世界是一个模拟系统。为使计算机系统能够了 解外部世界,对外部事物进行处理,就必须有一个将模 拟量转换为数字量,将数字量转换为模拟量的接口,这 就是常说的A/D和D/A 虽然模拟量是无限可分的、连续的,数字量是离散 的,数字量永远也不能精确地描述模拟量,但由于我们 对客观世界的了解、描述并不总需要极高的精度,所以 选择适当精度的数字量来描述模拟量是完全够用的。 本章将简单介绍D/A转换器和AD转换器的几种主要 形式
第十一章 模 / 数转换器与数 / 模转换器 计算机系统是一个数字系统、离散系统,而我们生 活的外部世界是一个模拟系统。为使计算机系统能够了 解外部世界,对外部事物进行处理,就必须有一个将模 拟量转换为数字量,将数字量转换为模拟量的接口,这 就是常说的A/D和 D/A。 虽然模拟量是无限可分的、连续的,数字量是离散 的,数字量永远也不能精确地描述模拟量,但由于我们 对客观世界的了解、描述并不总需要极高的精度,所以 选择适当精度的数字量来描述模拟量是完全够用的。 本章将简单介绍D/A转换器和A/D转换器的几种主要 形式
第一节数/模转换器( Digital/ Analog Converter) D/A转换器的作用是将数字量转换为相应的模拟量。 例如:对于0~5V的直流电压,计算机用8位数字量来描 述时:最小值(00000g=0对应0V, 最大值(1g=255对应5V, 中间值(111)p=127对应2.5V等等。 D/A的任务是接收到一个数字量后,给出一个相应的 电压。比如收到(001111g,应给出幅度为1.25V的 电压 D/A转换电路 要实现DA转换,有很多种电路形式,下面我们介绍 几种
第一节 数 / 模转换器( Digital / Analog Converter) D/A转换器的作用是将数字量转换为相应的模拟量。 例如:对于0 ~ 5V的直流电压,计算机用8位数字量来描 述时:最小值(00000000)B = 0对应0V, 最大值(11111111)B = 255 对应 5V, 中间值(01111111)B = 127 对应2. 5V 等等。 D/A的任务是接收到一个数字量后,给出一个相应的 电压。比如收到(00111111)B ,应给出幅度为1.25V 的 电压。 一、D/A转换电路 要实现D/A转换,有很多种电路形式,下面我们介绍 几种
1、权电阻DA转换器 自然二进制数字每位的权重是不同的(2),对整个 数值大小的影响也是不同的。权电阻D/A将这种权重的不 同,对应成电阻阻值的不同,从而实现数/模转换。 Ro=2-R R :B1=2m2R D 数字寄存器 R=2n-3R A n-IRn-1=2"R D 电阻种类多,比例严格 n-1 V REF 图10-2-3权电阻DA转换器
1、权电阻D/A转换器 自然二进制数字每位的权重是不同的(2 n),对整个 数值大小的影响也是不同的。权电阻D/A 将这种权重的不 同,对应成电阻阻值的不同,从而实现数 / 模转换。 电阻种类多,比例严格
2、R-2RT型D∥A转换器(电阻较多,延迟、尖峰) 前一种方法电阻种类太多,数值还要准确,现在我 们介绍的D/A只需要两种阻值的电阻,制作起来会容易些。 (0)(1)(n-3)(m-2)(-1) Re B 2R 2R 2R···|pn A S S-1 从任一节点向 左或向右看去,电阳值均为2R 两者井联后为R。如果开关接 VREF,则在该节点的分压为 1/3倍WREF。由于各节点电压 1D-:wADn-:+2-3点越远,对轴出产生的影 响越小分析某一节点时, 图10-2-4B-2BT形电阻解码网络D/A转换电路 假设其它节点的 开关接地
2、R-2R T型 D/A转换器(电阻较多,延迟、尖峰) 前一种方法电阻种类太多,数值还要准确,现在我 们介绍的D/A只需要两种阻值的电阻,制作起来会容易些
3、R2R倒T型电阻网络D/A 这是一种常用的D/A电路,其特点是各支路电流直接 流入运放,无延迟,且无论数值如何变化,总电流不变 没有尖峰电流。开关接左接右都是接地,支路电流不变。 R D n-3 n-2 eR DeR [2R [R [AR CR R B VREF /4 VREF /2 REP VREP/16
3、R-2R 倒 T型电阻网络D/A 这是一种常用的D/A电路,其特点是各支路电流直接 流入运放,无延迟,且无论数值如何变化,总电流不变。 没有尖峰电流。开关接左接右都是接地,支路电流不变