7第七章 数模和模数变换器
数模和模数转换器-PPT课件
n 1 U i RE F u d 2 o i n 2 i 0
由上式可看出：输出模拟电压与输入数字量成正比。 倒T形电阻网络D/A转换器中各支路的电流恒定不变， 直接流入运算放大器的反相输入端，它们之间不存在传输 时间差，有效地减小了动态误差，因而提高了转换速度； 并且，电阻只有R、2R两种，为集成电路的设计和制作带 来了很大的方便。
7.1.1 权电阻型D/A转换器
１．电路组成 图7-2所示为n位权电阻型D/A转换器，它主要由电子 模拟开关 S0 ～ Sn-1 、权电阻网络、基准电压 UREF 和求和运 算放大器等部分组成。构成权电阻网络的电阻的阻值， 与该位的位权值成反比。
iF
i
I0
2n-1R S0 1 2n-2R S1 0 1 0 RF
式中
d 2 2d 2d 2 d 2 d
i i 0 i n 1 n 1 n 2 n 2 1 1 0 0
n 1
故运算放大器的输出电压为
u iFR o F
U n 1 n 2 1 0 REF R 2 d 2 d 2 d 2 d Fn n 1 n 2 1 0 1 2 R n 1 U i RE F R d 2 F n 1 i 2 Ri0
第七章 数/模与模/数转换器
7.1 D/A转换器
概述
7.1.1 权电阻型D/A转换器 7.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 7.1.3 D/A转换器的主要参数
7.1.4 集成AD7520及其应用
概 述
D/A 转换器将输入的二进制代码转换成相应的输出 模拟电压。它是数字系统和模拟系统的接口。图 7-1 为 一个 DAC 的框图。一般包括基准电压、输入寄存器、电 子模拟开关、由数字代码所控制的电阻网络和运算放大 器等几部分组成。 D/A 转 换 器的种类很多， R F 本节只介绍权 输 电 译 寄 入 寄 ∞ 电 阻 型 D/A 转 子 码 u 存 数 存 O 开 + 网 器 字 换器和倒T形 器 输 出 模 拟 量 + 关 络 量 电 阻 网 络 D/A 转换器的工作 原理。 图7-1 DAC的框图
第7章 模数转换及数模转换
一个完整的微机闭环实时控制系统示意图
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
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2
7.2 传感器
• A/D转换器是将模拟的电信号转换成数字信号。所以将物理量 转换成数字量之前，必须先将物理量转换成电模拟量。传感 器是把非电量的模拟量（如温度、压力、流量等）转换成电 压或电流信号。 • 因此，传感器一般是指能够进行非电量和电量之间转换的敏 感元件。传感器的精度直接影响整个系统的精度，如果传感 器误差较大，则测量电路、放大电路以及A/D转换电路和微机 的处理都会受到影响。 • 物理量的多样性使得传感器的种类繁多，下面对几种常用的 传感器作以简单的介绍。
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15
1．DAC 0832主要特性 ． 主要特性
• • • • • • • • • • 8位分辨率， 电流型输出， 外接参考电压-10V～+10V， 可采用双缓冲、单缓冲或直接输入三种工作方式， 单电源+5V～+15V， 电流建立时间1µs， R-2R T型解码网络， 线性误差0.2%FS（FS为满量程）， 非线性误差0.4%FS， 数字输入与TTL兼容。
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3
1．温度传感器 ．
• 热电偶是一种大量使用的温度传感器，它是利用热电势效应 来工作的，室温下的典型输出电压为毫伏数量级。温度测量 范围与热电偶的材料有关，常用的有镍铝-镍硅热电偶和铂铑铂热电偶。热电偶的热电势-温度曲线一般是非线性的，需要 采取措施进行非线性校正。 • 另一种温度传感器为热敏电阻，它是一种半导体新型感温元 件，具有负的电阻温度系数，当温度升高时，其电阻值减小， 在使用热敏电阻作为温度传感器时，将温度的变化反映在电 阻值的变化中，从而改变电压或电流值。
《数模和模数转换器》课件
提供相关厂家的产品手册和技术资料的参考文献。
类型及应用场景
探索模数转换器的各种类型以及它们在不同应用领 域中的应用情况。
数模和模数转换器的比较
1
异同对比
比较数模和模数转换器在原理、功能和
选择原则
2
应用方面的相同点和不同点。
研究选择数模和模数转换器时需要考虑 的因素和决策原则。
数模和模数转换器在实际应用中的案 例分析
音频应用
探讨数模和模数转换器在音频方面应用的典型案例，如音乐制作和音频设备中的应用。
视Hale Waihona Puke 应用探索数模和模数转换器在视频处理和图像采集方面的重要性和实际应用案例。
传感器应用
研究数模和模数转换器在传感器技术中的关键作用，如温度、压力和光传感器。
结论
总结数模和模数转换器在现代电子领域中的重要性，并展望其未来发展的趋势。
参考文献
1 专业书籍、期刊论文、技术文献
列举与该主题相关的专业书籍、期刊论文、技术文献等的参考文献。
《数模和模数转换器》 PPT课件
# 数模和模数转换器 PPT课件大纲
介绍
数模和模数转换器将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信 号。探讨其定义、重要性、和应用领域。
数模转换器
二进制数和模拟信号的转换
深入了解数字信号如何通过数模转换器转化为 连续的模拟信号。
DAC芯片
介绍数模转换器所常用的数字模拟转换芯片 （DAC芯片）。
工作原理
解释数模转换器如何工作，并探讨其基本原理。
类型及应用场景
探索数模转换器的不同类型以及其在各个应用 领域中的使用情况。
模数转换器
模拟信号和二进制数的转换
数模和模数转换
自动控制系统
通过模数转换，实现模拟信号与数字信号之 间的转换，构建自动控制系统。
05
数模和模数转换的挑战与未 来发展
精度和分辨率的提高
总结词
随着技术的发展，对数模和模数转换 的精度和分辨率的要求越来越高。
详细描述
为了满足高精度和分辨率的需求，需 要采用先进的工艺、算法和校准技术， 以提高转换器的性能。这涉及到对噪 声抑制、非线性校正等方面的深入研 究和技术创新。
重要性
实现数字信号和模拟信号之间的相互转换，使得数字系统和模拟系统能够进行有效 的信息交互。
在信号处理中，数模和模数转换是实现信号滤波、放大、调制解调等操作的基础。
在通信中，数模和模数转换是实现信号传输、编解码、调制解调等操作的关键环节。
历史背景
早期的数模和模数转换器主要依 赖于机械和电子元件，精度和稳
于长距离传输和低功耗应用。
Σ-Δ DAC
03
Σ-Δ DAC采用过采样和噪声整形技术，具有高分辨率和低噪声
的特点，适用于音频和其他高精度应用。
DAC的应用
音频处理
DAC可将数字音频信号转换为模拟音频信号，用 于音频播放和处理。
仪器仪表
DAC可用于将数字信号转换为模拟信号，实现各 种物理量的测量和输出。
测量仪器
ADC在测量仪器中应用广泛，如电压表、电 流表、温度计等。
控制系统
ADC在控制系统中用于实时监测和调节系统 参数，如工业控制、汽车电子等。
音频处理
ADC在音频处理中用于将模拟音频信号转换 为数字信号，便于存储、传输和处理。
04
数模和模数转换的应用场景
音频处理
模数转换器与数模转换器课件
6、量程 量程即所能转换的电压范围，如2.5V、5V和 10V。
7、满刻度误差 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值 之差称为满刻度误差。
8、线性度 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移 称为线性度。
22:12:16 23/105
9、数字接口方式 根据转换的数据输出接口方式，A/D转换器可 以分为并行接口和串行接口两种方式。
22:12:16 25/105
12、功耗 一般CMOS工艺的芯片功耗较低，对于电池供 电的手持系统对功耗要求比较高的场合一定要 注意功耗指标。
13、封装 常 见 的 封 装 有 双 列 直 插 封 装 （ Dual In-line Package, DIP ） 和 表 贴 型 （ Surface Mount Devices, SMD）封装。
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1、分辨率 分辨率是A/D转换器能够分辨最小信号的能 力，表示数字量变化一个相邻数码所需输入 模拟电压的变化量。 分辨率越高，转换时对输入模拟信号变化的 反应就越灵敏。
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例 如 ， 8 位 A/D 转 换 器 能 够 分 辨 出 满 刻 度 的 1/256，若满刻度输入电压为5V，则该8位A/D 转换器能够分辨出输入电压变化的最小值为 19.5mV。 分辨率常用A/D转换器输出的二进制位数表示。 常见的A/D转换器有8位、10位、12位、14位 和16位等。
§9.1模数转换器的工作原理及性能指标
一、模数转换器的工作原理 根据转换的工作原理不同，模数转换器可以分 为计数-比较式、逐次逼近式和双斜率积分式。 计数-比较式模数转换器结构简单，价格便宜， 转换速度慢，较少采用。 下面主要介绍逐次逼近式和双斜率积分式模数 转换器的工作原理。
数模和模数转换器教材
数模和模数转换器在计算机控制系统与智能化仪表中，用数字方法处理模拟信号时，必须先将模拟量转换成数字量。
这是因为在计算机控制系统和智能化仪表中，被测物理量如温度、压力、流量、位移、速度等都是模拟量，而这些数字系统只能接收数字量，所以，必须首先把传感器（有时需要通过变换器）输出的物理量转化成数字量，然后再送到数字系统进行数据处理，以便实现控制或进行显示。
同样，在数字通信和遥测技术中，发送端也要把模拟量变成数字量的形式，以便发送出去。
能够把模拟量转变为数字量的器件叫模拟-数字转换器（简称A/D转换器）。
反过来，计算机控制系统处理后的数字量输出一般不能直接用以控制执行机构，还必须把数字量转变成模拟量；数字通信系统也需在接收端把数字量还原成模拟量。
这些都必须由数字-模拟转换器（简称D/A转换器）来完成。
可见，A/D转换器和D/A转换器是计算机应用于自动化生产过程的必须器件，也是智能仪表和数字通信系统中不可少的器件。
D/A转换器和A/D转换器中的模拟量在电路中多以电流或电压的形式出现，因此转换器的类型很多，这里只介绍典型的数字-电压转换器和电压-数字转换器。
由于A/D转换是在D/A转换的基础上实现的，所以先讨论D/A转换器。
10.1 数模转换器(DAC)D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成电压或电流形式的模拟量输出。
因此，D/A 转换器可以看作是一个译码器。
一般线性D/A转换器，其输出模拟电压u和输入数字量D 之间成正比关系，即u O=K×D式中K为常数，D为二进制数字量，D=Dn-1Dn-2 0D/A转换器的一般结构如图10-1所示。
图中数据锁存器用来暂时存放输入的数字信号。
n位锁存器的并行输出分别控制n个电子开关的工作状态。
通过电子开关，将参考电压按权关系加到电阻解码网络。
并非所有的D/A转换器都具有这几个部分，但虚框内的部分是必不少的。
现在我们来讨论如何把一个二进制的数值D转换成一个模拟电压u O，这是D/A转换的典型问题。
7数模和模数转换器m
u0 (i0 ) Ru ( Ri )
(x 2 )
i i i 0
n 1
绝对精度是指输入端给定数字量时，DAC输出 的实际值与理论值之差；非线性指在满刻度范围 内，偏离理想转换特性的最大值与满刻度之比； 转换速度则是指从数字量输入到模拟电压稳定输 出之间所需要的时间。
图中数据锁存器用来暂时存放输入的数字信号。n位锁存 器的并行输出分别控制n个模拟开关的工作状态。通过模拟 开关，将参考电压按权关系加到电阻解码网络。
数字电子技术
7.1.2 DAC的功能
如上图所示，DAC的n位数字输入量，以串行或并行方式 输入并存储在数码寄存器中；数码寄存器输出的各位二进制 代码分别控制对应各位的模拟电子开关，使数码为１的位在 位权网络上产生与其权值成正比的电压（或电流）量，再由 求和放大电路将各位权值所对应的电压（或电流）量相加， 即可输出与输入数字量成正比的模拟量。
电源5～15V输入端 片选信号输入端 输入数据选通信号 CS WR1 AGND 模拟“地 D3 ” D为数字量输入端 D2 D1 D0 基准电源输入端 UR RF 反馈电阻 DGND 数字“地 ” 输入锁存允许信号端 UCC 写信号2 ILE WR2 数据传送选通信号 XFER D4 D5 电流输出端1和2 D6 D7 IO2 IO1
数字电子技术
CP
ui
S
ui′
N位数字量 输 出
7.1.1 DAC的基本概念和结构组成 1、DAC的基本概念 数/模转换器中的文字D代表数字量，A 代表模拟量，转换器用C表示。目前常见 的D/A转换器中，有权电阻网络D/A转换 器，倒梯形电阻网络D/A转换器等。
数模和模数转换
按位数分类，数模转换器可分为二进制数模转换器和十进制 数模转换器。按工作方式分类，数模转换器可分为静态数模 转换器和动态数模转换器。按输入/输出接口分类，数模转换 器可分为独立式和并联式数模转换器等。
02
模数转换器（ADC）
定义
模数转换器（ADC）是一种将模拟信 号转换为数字信号的电子设备。它通 过一系列的电子和逻辑电路，将连续 的模拟信号转换为离散的数字信号。
04
数模和模数转换的挑战与解 决方案
量化误差
要点一
总结词
量化误差是由于数模转换器（DAC） 或模数转换器（ADC）的有限分辨率 和动态范围引起的误差。
要点二
详细描述
量化误差是由于数模转换器或模数转 换器的有限分辨率和动态范围引起的 误差。在数模转换中，量化误差表现 为输出模拟信号的不连续性，而在模 数转换中，量化误差表现为输入模拟 信号的失真。
像。
图像识别与处理
02
通过数模转换将图像从模拟信号转换为数字信号，进行图像识
别、分析和处理。
图像压缩与传输
03
利用数模转换技术对图像数据进行压缩和传输，提高传输效率
和降低存储成本。
通信系统
01
02
03
数字信号传输
数模转换将数字信号转换 为模拟信号，用于调制解 调器进行数据传输。
频分复用
通过模数转换将不同频率 的模拟信号转换为数字信 号，实现频分复用，提高 通信容量。
逐次逼近型ADC
逐次逼近型ADC采用一个比较器和逐位逼近的方法，通过 逐步调整参考电压来逼近输入电压，最终得到数字输出。 它的分辨率较高，但转换速率相对较慢。
积分型ADC
积分型ADC通过测量输入电压引起的电容充电时间来得到 数字输出。它的分辨率较高，但受限于积分器的线性度和 稳定性。
第7章数模和模数转换优秀课件
7.1 概述
温度
图11.1.2为一个温度控制系统：
电加热炉
控制 对象
时间
执行机构
传感器 热电偶
放大器
A/D 转换
微型计算机
图11.1.2
D/A 转换
7.1 概述
2、主要性能指标
为了保证数据处理结果的准确性，A/D转换器和 D/A转换器必须有足够的转换精度，另外对于过程控 制和检测需求， A/D转换器和D/A转换器必须有足够
（3）VREF：基准电压
7.2.1 权电阻网络D/A转换器
2.输出电压的计算： 输出电压为
v0RFI RF(I3I2I1I0)
由于V－ ≈V＋＝0， 故各电流为
I3 V R RE d 3 ,IF 2 V 2 R RE d 2 ， F I1 V 4 R R E d 1 ,I0 F V 8 R RE d 0F
权电Ii流 VR： ER F i I0VRE2F 3R I1VRE2F 2R I2VRE2F 1R I3VRE2F 0R
7.2.1 权电阻网络D/A转换器
（2）求和放大器A： 为一个接成负反馈 的理想运算放大器。 即：AV＝∞，iI＝0， Ro＝0。由于负反馈， 存在虚短和虚断， 即V－≈V＋＝0， iI＝ 0。
7.2.1 权电阻网络D/A转换器
取RF＝R / 2，则输出 电压为
vo RFiRF(I3I2I1I0)
RF(VRREFd3V2RREFd2V2R2R EFd1V2R3R EFd0)
RF
R 2
VR 24EF(23d322d221d120d0)
7.2.1 权电阻网络D/A转换器
voV R 24E (2 3 F d322d22 1d 120d0)
数电第七章数模和模数转换
+ vI -
D3 D2 D1 D0
逐次逼近 寄存器（SAR）
VREF
D3 D2 D1 D0
CP
由倒T形电阻网络DAC、比较器、SAR三部分组成。
逐次逼近型A / D转换器
2.工作原理
vO
Dn
VREF 2n
DAC
R I3 2R I2
S3
S2
电阻网络
i
4R I1 8R I0
S1
S0
Rf R/2
I/V变换 电路
+A
vO
模拟开关
输出 电压
VREF
D3
D2
D1
D0
流过各电阻的电流为多少？
输入数 字量
I3
VREF R
D3
I2
VREF 2R
D2
I1
VREF 4R
D1
I0
VREF 8R
D0
权电阻型D/A转换器
Rf R/2
i
+-A
vO
R I3 2R I2 4R I1 8R I0
S3
S2
S1
S0
VREF
D3
D2
D1
D0
i
I3 I2 I1 I0
VREF R
D3
VREF 2R
D2
VREF 4R
D1
VREF 8R
D0
VREF 23 R
D3 23 D2 22 D1 21 D0 20
VREF 23 R
一、A/D转换的过程 模拟信号的特点：时间连续，幅值连续。 数字拟量转化为数字量一般要经过四个步骤，分别 称为采样、保持、量化、编码。
模拟 信号
采样
数模和模数转换演示文稿
DI7~DI0
ILE
8位 输入 寄存器
LE
&
8位 DAC 寄存器
LE
8位 D/A 转换器
RFB
CS
&
WR1
XFER
&
WR2
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UREF IOUT2 IOUT1
Rfb
AGND
VCC
DGND
7.2 数模转换器
2.DAC0832引脚功能
DI7～DI0：8位输入数据信号。
当前第18页\共有40页\编于星期四\18点
7.2 数模转换器
UREF：参考电压输入。一般此端外接一个精确、稳定的电压基 准源。UREF可在-10V至+10V范围内选择。 UCC：电源输入端（一般取+5V～+15V）。 DGND：数字地，是控制电路中各种数字电路的零电位。 AGND：模拟地，是放大器、A/D和D/A转换器中模拟电路的零电位。
IOUT2：DAC输出电流2。它作为运算放大器的另一个差分输入信号 （一般接地）。满足 IOUT1+IOUT2 ＝
Rfb：反馈电阻（内已含一个反馈电阻）接线端。DAC0832中无运放，且为 电流输出，使用时须外接运放。芯片中已设置了Rfb，只要将此引脚接
到运放的输出端即可。若运放增益不够，还须外加反馈电阻。
数模和模数转换演示文稿
20244//11//2288
1
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数模和模数转换
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7.1 概述
ADC和DAC的应用：
传感器
数模与模数转换器介绍课件
功耗：数模转换器功耗低，模数转换器功耗高
精度：数模转换器精度高，模数转换器精度低
成本：数模转换器成本高，模数转换器换器：用于将数字信号转换为模拟信号，如音频、视频等信号处理领域。
2
模数转换器：用于将模拟信号转换为数字信号，如传感器、测量仪器等数据采集领域。
3
数模与模数转换器：用于实现信号的混合处理，如通信、控制系统等复杂信号处理领域。
数模与模数转换器介绍课件
演讲人
目录
数模转换器
01
模数转换器
02
数模与模数转换器的比较
03
数模与模数转换器的设计
04
1
数模转换器
基本原理
数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的设备
基本原理是通过对数字信号进行采样、量化和编码，生成模拟信号
采样是将连续的时间信号离散化，量化是将离散的信号值量化为有限个离散值，编码是将量化后的信号值转换为模拟信号
4
更小体积：随着集成电路技术的进步，数模与模数转换器在减小体积方面不断取得突破，以满足便携式设备的需求。
4
数模与模数转换器的设计
设计原则
01
精度：保证转换的准确性和精度
02
速度：满足系统实时性要求
03
功耗：降低功耗，提高能源效率
04
成本：在保证性能的前提下，降低成本
设计方法
01
确定转换器的类型和参数
4
数模与模数转换器：用于实现信号的实时处理，如音频、视频等实时信号处理领域。
发展趋势
1
更高精度：随着技术的进步，数模与模数转换器的精度不断提高，以满足更高要求的应用需求。
2
更低功耗：随着节能环保理念的普及，数模与模数转换器在降低功耗方面不断取得突破，以满足便携式设备的需求。
《数模和模数转换》课件
量化
将采样得到的样值进行量 化处理，将连续的模拟量 转化为离散的数字量。
编码
将量化后的数字量转换成 二进制或多进制的数字代 码。
ADC的分类
逐次逼近型ADC
逐次逼近型ADC采用逐次比较的 方法，将输入模拟信号与内部参 考电压进行比较，逐步逼近输入 信号的电压值。
并行比较型ADC
并行比较型ADC采用多个比较器 ，将输入模拟信号与多个参考电 压进行比较，以得到输入信号的 数字代码。
此外，新型封装技术的采用也将有助于减小转换器的尺寸。例如 ，采用球栅阵列封装(BGA)和晶片级封装(WLP)等新型封装技术 ，可以减小封装体积并提高集成度。
PART 05
总结
数模和模数转换的重要性和应用领域
01
重要性和应用领域
数模和模数转换是数字信号处理中的关键技术，广泛应用于通信、雷达
、音频处理、图像处理等领域。通过数模和模数转换，可以实现信号的
2023-2026
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《数模和模数转换》 PPT课件
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CATALOGUE
目 录
• 数模转换器（DAC） • 模数转换器（ADC） • 数模和模数转换的应用 • 数模和模数转换的未来发展 • 总结
PART 01
数模转换器（DAC）
DAC工作原理
数字信号输入
将数字信号输入到DAC中。
PART 03
数模和模数转换的应用
音频处理
数字音频播放
将模拟音频信号转换为数字信号，通 过数字音频播放器进行播放，可以实 现更高质量的音频输出。
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电子技术数字电路部分第七章数/模与模/数变换器第七章数/模与模/数变换器§7.1 概述§7.2 D/A 变换器§7.3 A/D 变换器§7.1 概述数/模与模/数变换器是计算机与外部设备的重要接口,也是数字测量和数字控制系统的重要部件。
能将数字量转换为模拟量的装置称为数/模变换器( 简称D/A变换器); 能将模拟量转换为数字量的装置称为模/数变换器( 简称A/D变换器)。
下面，对这两个器件的工作原理及其简单应用做一些介绍。
§7.2 D/A 变换器由于构成数字代码的每一位都有一定的“权重”，因此为了将数字量转换成模拟量，就必须将每一位代码按其“权重”转换成相应的模拟量，然后再将代表各位的模拟量相加，即可得到与该数字量成正比的模拟量，这就是构成D/A变换器的基本思想。
D/A变换器的电路形式很多，这里只介绍两种。
7.2.1 权电阻D/A 变换器这种变换器由“电子模拟开关”、“权电阻求和网络”、“运算放大器”和“基准电源”等部分U R∞++-Au oS 2S 3S 1S 0R R /2R/4R/8R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 000115 k ΩR = 80k Ω0011电子模拟开关( S 0-S 3)由电子器件构成，其动作受二进制数D 0-D 3控制。
当D K ＝1 时，则相应的开关S K 接到位置1上，将基准电源U R 经电阻R k 引起的电流接到运算放大器的虚地点（如图中S 0、S 1）；当D k ＝0 时，开关S k 接到位置0 ，将相应电流直接接地而不进运放（如图中S 2、S 3）。
∞++-Au oS 2S 3S 1S 0R R /2R/4R/8R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 011U R5k ΩR = 80k ΩT1T2SDa电子模拟开关的简化原理电路当D = 1 时，T2管饱和导通，T1管截止，则S 与 a 点通；当D = 0 时，T1管饱和导通，T2管截止，则S 被接地。
前者相当于开关S 接到“1” 端，后者则相当于开关S 接到“0”端。
U o = -U R R FR（）D 3D 0D 1D 223202122＋＋＋根据反相比例运算公式可得：显然，输出模拟电压的大小直接与输入二进制数的大小成正比，从而实现了数字量到模拟量的转换。
∞++-Au oS 2S 3S 1S 0R R /2R/4R/8R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 011U R5k ΩR = 80k Ω7.2.2 T 形解码网络D/A 变换器( 以4位为例)由于解码网络的电路结构和参数匹配，使得上图中D 、C 、B 、A 四点的电位逐位减半.A B ++-A u oS 2S 3S 1S 02R2R 2R2R R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 00011U R2RRRR I 3I 2I 1I 0I C D 和权电阻网络相比，T 形解码网络中电阻的类型少，只有R 、2R 两种，电路构成比较方便。
U D = U R U C = U R /2U B = U R /4U A = U R /8即：因此，每个2R 支路中的电流也逐位减半。
A B++-A u oS 2S 3S 1S 02R2R 2R2R R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 00011U R2RRRR I 3I 2I 1I 0I C DI = I 3+ I 2 + I 1+ I 0U R 2R =D3U R 16R D0U R 8R D1U R 4R D2+++=U R16R ( 8D 3+ 4D 2+ 2D 1+ 1D 0)=U R R F ( 8D 3 + 4D 2+ 2D 1+ 1D 0)u o -A B++-A u oS 2S 3S 1S 02R2R 2R2R R 3R 2R 1R 0R F D 3D 2D 1D 00011U R2RRRR I 3I 2I 1I 0IC D7.2.3 D/A变换器的主要技术指标一、分辨率指最小输出电压和最大输出电压之比。
有时也用输入数字量的有效位数来表示分辨率。
二、线性度通常用非线性误差的大小表示D/A 变换器的线性度。
把偏离理想的输入－输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。
三、输出电压( 电流)的建立时间7.2.4 集成电路D/A变换器DAC 0832及其应用D/A变换器集成电路有多种型号。
下面仅以DAC0832为例来介绍集成电路D/A变换器。
它是八位的D/A变换器,即在对其输入八位数字量后，通过外接的运算放大器，可以获得相应的模拟电压值。
下图是它的内部简化电路框图和管脚图：DAC 0832 简化电路框图八位寄存器(1)输入八位寄存器(2)输入八位变换器－＋＋U RR fb I out1I out2AGND V CCu oDGND&ILE CSWR 1WR 2XFER A/D D 7D 0......11DAC 0832 管脚图CS WR 1WR 2AGNDD 4D 5D 6D 7D 0D 1D 2D 3U CC U R R f b DGNDILE XFER I out2I out11234567891019181716151413121120CS ：片选端WR 1、WR 2：写入端D 7--D 0：数据输入端XFER ：转移控制端ILE ：所存使能端I out2I out1：电流输出端U R ：参考电压端R f b ：内部反馈电阻输出端功能数据D7-D0输入到寄存器1数据由寄存器1转送寄存器2从输出端取模拟量控制条件CS ILE WR1WR2XFER说明01WR1= 0时存入数据WR1= 1时锁定WR2= 0时存入数据WR2= 1时锁定无控制信号，随时可取DAC0832 功能表例1. 单步输入操作-----适用于单个DAC 工作ILE WR 2WR 1CS XFERR fb D 0D 7I out2I out1-++...1(a)D 7~ D 0CSWR 1数据存入数据锁定( b)例2. 两步输入操作----适用于多个DAC工作具体的电路连线图，请见杨福生主编的电子技术教材P.477页。
请自行分析。
§7.3 A/D 变换器A/D变换器的任务是将模拟量转换成数字量,它是模拟信号和数字仪器的接口。
根据其性能不同，类型也比较多。
下面介绍两种A/D变换电路和一种常用的集成电路组件。
最后举例说明其应用。
7.3.1 并联比较型∞-++∞-++∞-++∞-++∞-++∞-++∞-++u xE R RR RR R R RD 2D 1D 0数字输出AG F E C D B编码器7E /86E /85E/84E /83E /82E /8E /8电路由三部分组成: 分压器、比较器和编码器。
这种A/D 变换器的优点是转换速度快，缺点是所需比较器数目多，位数越多矛盾越突出。
比较器输入E > u x > 7E / 87E / 8 > u x > 6E / 86E / 8 > u x > 5E / 85E / 8 > u x > 4E / 84E / 8 > u x > 3E / 83E / 8 > u x > 2E / 82E / 8 > u x > 1E / 81E / 8 > u x > 0A B C D E F G D 2D 0D 1编码器输出输入电压u x111111111111111100001111100000000000000000000000000000001111111111111111111000逻辑状态关系表7.3.2 逐次逼近型其工作原理可用天平秤重作比喻。
若有四个砝码共重15克，每个重量分别为8、4、2、1克。
设待秤重量Wx = 13克，可以用下表步骤来秤量：砝码重第一次第二次第三次第四次加4克加2克加1克8 克砝码总重< 待测重量Wx，故保留砝码总重仍<待测重量Wx，故保留砝码总重> 待测重量Wx，故撤除砝码总重＝待测重量Wx，故保留暂时结果8 克12 克12 克13 克结论－＋＋10001000D / Au x (待转换的模拟电压)u ou c控制逻辑数码寄存器移位寄存器时钟清0、置数清0、置数CP 、(移位命令)“1”状态是否保留控制端原理框图7.3.3 A/D 变换器的主要技术指标一、分辨率：以输出二进制代码的位数表示分辨率。
位数越多，量化误差越小，转换精度越高。
二、转换速度：完成一次A/D转换所需要的时间，即从它接到转换命令起直到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间。
三、相对精度：实际转换值和理想特性之间的最大偏差。
四、其它：功率。
电源电压、电7.3.4 集成电路A/D转换器ADC0804 及其应用A/D变换组件有多种型号可供选择，如：高速的，高分辨率的，高速且高精度的等等。
使用者可根据任务要求进行选择。
下面以ADC0804 为例，介绍集成电路A/D变换器。
ADC0804 的分辨率为八位,工作原理为逐次逼近型。
∞++-∞++-11控制逻辑时钟CP 电阻网络及电子开关数据寄存器移位寄存器八位三态输出锁存器U in(+)U in(-)U cc U R/2AGND ......D 7D 0WRCSINTRRDCSADC0804 内部电路框图CLKRCLK inDGNDCS WRAGND D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 U CCU R/2 DGND1234567891019181716151413121120RD CLKRCLK inINTRU in(+)U in(-)ADC 0804 管脚分布图CS：片选端WR：写入端D7--D0：数据输出端INTR：中断请求端CLK in：外接时钟端U in(+)U in(-)：电压输入端U R/2：参考电压端RD ：读出端CLKR：内部产生时钟端控制端CS WR RD INTR对输入模拟信号进行A/D 变换在WR 上升沿后约100微秒变换完成。
RD =0 时三态门接通外部总线, RD =1 时三态门处于高阻态。
当A/D 变换结束时，INTR 自动变低以便通知其它设备(如计算机) 取结果，在RD 前读出输出数字信号中断请求功能说明00~~转换时间约100 微秒~~~~~~~~~~CSWR INTRRD 数据读出ADC0804 工作时序图A/D应用举例请自学杨福生教材P484---486。