数模转换器工作原理
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理
数模转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）是一种将数字信号转换成模拟信号的电子设备。
它将离散的数字信号转换为连续的模拟信号，通常用于将数字信号转换为模拟信号后驱动各种模拟设备，如扬声器、电机等。
数模转换器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 采样：数字信号是由一系列离散的采样值组成的。
数模转换器首先接收到这些采样值作为输入。
通常情况下，采样值是经过模数转换器（ADC）转换而来的。
2. 量化：数模转换器将接收到的每个采样值进行量化。
量化是将连续的采样值映射到离散的数值表示。
通常情况下，量化会使用固定的位数，将采样值映射到对应的二进制数值。
3. 数字数据处理：量化后的数字数据进一步进行处理，如增益调整、数字滤波等。
这些处理步骤可以根据具体应用需求来设计。
4. 数模转换：经过上述处理后的数字数据被送入数模转换器电路中。
数模转换器电路根据数字数据的大小，控制对应的模拟电压或电流输出。
数模转换器电路通常由电阻网络、模拟开关等组成，可以通过开关打开或关闭不同的电路路径，来控制输出的模拟电压或电流值。
5. 输出滤波：数模转换器输出的模拟信号经过滤波电路进行平
滑处理，根据需要去除高频噪声或者其他不需要的频谱成分，从而得到最终的模拟信号。
总的来说，数模转换器通过将离散的数字信号转换为连续的模拟信号，实现了数字与模拟信号之间的转换。
它在各种电子设备中起到了至关重要的作用，如音频设备、通信设备、控制系统等。
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理：
数模转换器(DAC)是一种用于将数字信号转换成模拟信号的电子器件。
它通常由一个或多个数据寄存器、一个把数据寄存器中的数字信号转换成模拟信号的量化器、一个滤波器和一个出口放大器组成。
数模转换器的工作原理是：首先，从数据寄存器中读取数字信号，然后将这些数字信号输入到量化器中。
量化器根据输入的数字信号，利用反馈控制原理，将数字信号转换成相应模拟信号。
转换后的模拟信号，经过滤波器稳定，再经过出口放大器进行放大，最后得到所要求的模拟信号。
数模转换器的量化器是整个系统的核心部分，它是一种实现数字信号转换成模拟信号的硬件装置。
量化器的工作原理如下：首先，将输入的数字信号以一定的步长分割成几个区间，每个区间分别对应一个不同的模拟信号。
然后，将数字信号与量化器的比较电路中的参考电压进行比较，以确定数字信号所在的区间，并将相应的模拟信号输出。
最后，根据反馈控制原理，量化器会根据上一个输出模拟信号来调整参考电压，使输出模拟信号尽可能接近输入的数字信号。
量化器的输出模拟信号经过滤波器，滤波器的功能是消除量化器输出模拟信号中的噪声，使模拟信号稳定可靠。
滤波器的原理是：当输入模拟信号的频率超过滤波器的截止频率时，滤波器会把高频分量滤除，达到抑制噪声的目的。
最后，滤波后的模拟信号被输入到出口放大器中，出口放大器的功能是把低幅度的模拟信号放大到需要的等级，以便满足后续接收机的要求。
总之，数模转换器的工作原理是：读取数字信号 -> 进行量化 -> 滤波 -> 放大 -> 得到模拟信号。
它可以满足各种特定的需求，是一种高效、可靠的电子器件。
DAC的原理
u o R 2 4 fU 3 R RE (2 3 F D 3 2 2 D 2 2 1 D 1 2 0 D 0 )
依次类推，n位T型电阻网络DAC，则输出电压为：
u o R 2 4 fU 3 R R ( E 2 n 1 D F n 1 2 n 2 D n 2 .. .2 1 . D 1 . 2 .0 D 0 )
所谓最小输出电压ULSB指当输入的数字量仅最低位为1时 的输出电压，而最大输出电压UOMAX是指当输入数字量各 有效位全为1时的输出电压。
对于一个n位。的D/A转换器，分辨率可表示为
,
分辨＝ 率 ULSB＝ 1 UOMAX2n1
其中n为输入数字量的位数。该D/A转换器能够分辨的最小
电压为
U OMAX 2n 1
由图可见输出模拟量可以分为2n1个阶梯等级当最大输出电压uomax确定后输入数字量的位数越多输出模拟量的阶梯间隔越小相邻两组代码转换出来的模拟量之差越小阶梯越接近为一条直线这表明转换器的转换精度越高
D A C 的 原 理
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本次课重点
输 出 电 压 的 计 算
D/A转换器
一、D/A转换器的基本原理
（1）从任何一个结点向左或向右到地或虚地端的等效电阻 相等均为R。
（2）从任何一模拟开关到地或虚地端的等效电阻相等， 均为3R。
模拟开关Si是接地还是接基准电压UREF,受输入的二进制码 D3D2D1D0控制。总电流为
i2D 34D 28D 11D 60
2 1 4U 3 R RE (2 3 F D 32 2D 22 1D 12 0D 0)
转换误差是指D/A转换器输入端加最大数字量时， 实际输出的模拟电压与理论输出模拟电压的最大 误差。
。 通常要求D/A转换器的误差小于 U LSB
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理
数模转换器（DAC）是一种将数字信号转换为模拟信号的重要器件，广泛应用于各种数字通信系统、音频设备、仪器仪表等领域。
其工作原理主要包括数字信号输入、数字量化、模拟输出等几个方面。
首先，当数字信号输入到数模转换器中时，它会经过一个数字量化的过程。
这个过程中，输入的数字信号会被分割成若干个离散的量化级别，然后转换成对应的模拟电压或电流输出。
在这个过程中，数模转换器的分辨率和采样频率是至关重要的参数，它们直接影响着转换后的模拟信号的精度和准确度。
其次，经过数字量化后的信号会经过一定的处理和滤波，以保证输出的模拟信号质量。
这个过程包括去除高频噪声、平滑输出波形等操作，以确保输出的模拟信号能够准确地表达原始的数字信号。
在这个过程中，数模转换器的线性度、失真度等参数会对输出信号的质量产生重要影响。
最后，经过处理和滤波后的信号将被输出为模拟电压或电流信号。
这个输出信号可以直接接入到模拟电路中，如功放、滤波器等，从而实现数字信号到模拟信号的转换。
在这个过程中，数模转换器的输出阻抗、输出范围等参数会对接收端的电路设计产生一定的影响。
总的来说，数模转换器的工作原理主要包括数字信号输入、数字量化、模拟输出等几个关键步骤。
在实际应用中，设计人员需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的数模转换器，并合理设计其外围电路，以确保转换效果的准确和稳定。
同时，随着科技的不断发展，数模转换器的性能和技术也在不断提升，为各种应用提供了更加可靠和高质量的数字到模拟信号转换解决方案。
数模转换器的工作原理
数模转换器的工作原理数模转换器的工作原理：①数模转换器即数字模拟转换器，负责将二进制数字信号转变为连续变化的模拟信号。
这一过程在音频播放设备、通信系统及测量仪器等领域中至关重要。
例如，在家用音响系统中，CD播放机读取光盘上的数字信息并将其转换成人们可以听到的声音波形。
②转换的核心步骤涉及取样值的解码，即从存储介质或传输通道获取的数字数据被解释为电压或电流水平。
每个取样值代表信号在某个时间点上的强度。
在音乐播放场景下，每个取样点对应于CD音频流中的离散音频片段。
③解码之后，数模转换器执行量化误差修正，以尽可能准确地重建原始模拟波形。
这一阶段可能包含插值滤波器的应用，用以平滑输出信号，消除阶梯效应。
例如，高端音响设备中使用的DAC，会运用复杂的滤波技术来改善音质。
④插值滤波后，信号通过保持电路，该电路将离散的取样值保持一段时间，以便后续放大和处理。
保持期间，电压水平保持恒定，直到下一个取样值到来。
这一过程在视频信号转换中同样关键，确保显示器上的图像平滑过渡。
⑤最终阶段涉及信号放大，以适应后续电路或负载的要求。
放大器将DAC输出的弱电信号增强到所需水平，比如耳机放大器将DAC 输出适配到耳机灵敏度要求。
⑥整个转换流程中，时钟同步至关重要，确保数字信号正确无误地转换为模拟形式。
不精确的时钟会导致抖动，影响转换质量。
专业音频接口设备往往内置高质量晶体振荡器，以减小时钟误差。
⑦在无线通信基站中，数模转换用于将数字调制信号转变为射频信号，供天线发射。
此场景下，转换精度直接影响信号质量和传输距离。
⑧工业自动化领域，传感器采集的数据经由数模转换，控制执行机构动作，如调节阀门开度或电机转速。
这里，转换器的响应速度决定了控制系统实时性。
⑨医疗成像技术中，如超声波扫描仪，数模转换参与形成最终的图像数据。
每次脉冲回波经由转换，叠加处理后构建完整的二维或三维图像。
⑩便携式电子设备中集成的数模转换器，如智能手机和平板电脑中的音频输出模块，需在功耗和性能间找到平衡，以延长电池寿命同时保证良好用户体验。
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理数模转换器（ADC）是一种电子设备，它可以将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
这种转换器在现代电子设备中被广泛应用，比如数字音频设备、数字电视、数字相机等等。
在这篇文章中，我们将深入探讨数模转换器的工作原理，了解它是如何将模拟信号转换成数字信号的。
首先，让我们来了解一下模拟信号和数字信号的概念。
模拟信号是连续变化的信号，它可以取任意的数值。
比如我们平时听到的声音、看到的图像等都是模拟信号。
而数字信号是离散的信号，它只能取有限个数值。
在计算机和数字设备中，所有的信号最终都会被转换成数字信号进行处理。
数模转换器的工作原理可以分为三个主要步骤，采样、量化和编码。
首先是采样，即将连续的模拟信号在时间上进行离散化。
这个过程是通过一个时钟信号来控制的，时钟信号会以一定的频率对模拟信号进行采样，将连续的信号转换成离散的信号。
采样的频率通常以赫兹（Hz）为单位，常见的采样频率有44.1kHz、48kHz等等。
接下来是量化，即将采样得到的离散信号转换成数字信号。
量化的过程是通过一个模数转换器（ADC）来完成的。
模数转换器会将采样得到的离散信号转换成一系列的数字代码，这些代码代表了信号的幅度。
量化的精度通常以位数来表示，比如8位、16位、24位等等，位数越多，表示精度越高，能够更准确地表示原始信号的幅度。
最后是编码，即将量化得到的数字代码转换成二进制形式。
这个过程通常是通过一个编码器来完成的，编码器会将数字代码转换成二进制形式，以便于数字设备进行处理和存储。
总的来说，数模转换器的工作原理可以简单概括为将连续的模拟信号经过采样、量化和编码三个步骤转换成离散的数字信号。
这种转换过程是通过时钟信号、模数转换器和编码器来完成的。
数模转换器的性能取决于采样频率、量化精度和编码方式，不同的应用场景需要选择合适的数模转换器来满足其要求。
在实际应用中，数模转换器的性能对于信号的质量和精度有着重要的影响。
因此，在设计数字设备和电子系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的数模转换器，以确保信号的准确性和稳定性。
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理
数模转换器是一种将数字信号转换为模拟信号的电子器件。
它的工作原理包括以下几个关键步骤。
首先，数模转换器接收到一个输入的数字信号。
这个数字信号是以二进制形式表示的，即由一串0和1组成的数列。
接下来，数模转换器将输入的数字信号通过采样和量化过程进行处理。
采样是指以固定的时间间隔对输入信号进行抽样，将每个抽样点的幅值记录下来。
量化是指将每个抽样点的幅值映射到一组离散的模拟信号值之间，以表示输入信号的数值大小。
然后，数模转换器使用一个数字到模拟转换器（DAC）来将
量化后的数字信号转换为模拟信号。
DAC将每个量化的数字
信号值映射到一个相应的模拟信号幅值上，形成一个连续的模拟信号波形。
最后，经过数字到模拟转换的处理，数模转换器通过输出端口将转换后的模拟信号传递给外部电路或设备进行进一步处理或使用。
总结起来，数模转换器的工作原理可以简化为接收数字信号、采样和量化、数字到模拟转换，最终将数字信号转换为模拟信号输出。
这个过程将数字信息转换为连续的模拟波形，使得数字信号可以在模拟电路中进行处理和传输。
DAC的定义及工作原理详解
DAC的定义及工作原理详解一、DAC定义数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
按照二进制数字量的位数划分，有8 位、10 位、12 位、16位D/A转换器；按照数字量的数码形式划分，有二进制码和BCD码D/A转换器；按照D/A转换器输出方式划分，有电流输出型和电压输出型D/A转换器。
在实际应用中，对于电流输出的D/A转换器，如需要模拟电压输出，可在其输出端加一个由运算放大器构成的I/V转换电路，将电流输出转换为电压输出。
单片机与D/A转换器的连接，早期多采用8位数字量并行传输的并行接口，现在除并行接口外，带有串行口的D/A转换器品种也不断增多。
除了通用的UART串行口外，目前较为流行的还有IIC串行口和SPI串行口等。
所以在选择单片D/A转换器时，要考虑单片机与D/A 转换器的接口形式。
目前部分单片机芯片中集成的D/A转换器位数一般在10位左右，且转换速度很快，所以单片的DAC开始向高位数和高转换速度上转变。
低端的产品，如8位的D/A转换器，开始面临被淘汰的危险，但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用，低端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间的。
二、DAC性能指标1）分辨率分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSB）发生变化时，所对应的输出模拟量（常为电压）的变化量。
它反映了输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系，可以表示成FS/2n。
FS表示满量程输入值，n为二进制位数。
对于5V的满量程，采用８位的DAC 时，分辨率为5V/28=19.5mV；当采用12位的DAC时，分辨率则为5V/212＝1.22mV。
显然，位数越多，分辨率就越高。
数模转换器的工作原理
9.1.1 D/A转换的基本原理
②实现D/A转换的原理电路
基准电压 +
VREF –
电子开关 S0 i0
vO VREF ( D3 23 D2 22 D1 21 D0 20 )
3
VREF Di 2i
i0
9.1.1 D/A转换的基本原理
③ D/A转换器的组成:
基准电压
n 位数字
数码
n 位模
解码
求和 模拟量
量输入
寄存器
拟开关
网络
电路
输出
用存放在数 字寄存器中的 数字量的各位 数码
由输入数字 量控制
9.1 D/A转换器
1. 概述 1、数 / 模转换器: 将数字量转换为与之成正比模拟量 。
A= K D 数字量
n位
DAC
O = – K NB
模拟量
9.1.1 D/A转换的基本原理
① 实现D/A转换的基本思想
将二进制数ND＝(11001)B转换为十进制数。
ND＝b4×24＋b3×23＋b2×22＋b1×21＋b0×20 ＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20
产生权电流
将权电流相 加产生与输入 成正比的模拟 电压
பைடு நூலகம்
DAC的数字数据可以并行输入也可串行输入
9.1.1 D/A转换的基本原理
④ D/A转换器的分类:
D/A 转换器
按解码网络 结构分类
T型电阻网络DAC 倒T形电阻网络DAC 权电流DAC 权电阻网络DAC
数模转换器原理
数模转换器原理
数模转换器（Digital-to-Analog Converter，简称DAC）是一种
电子器件，用于将数字信号转换为模拟信号。
其原理是根据输入的数字信号，在输出端生成一个与输入信号相对应的模拟信号。
数模转换器由两部分组成：数字部分和模拟部分。
数字部分接收来自数字信号源的输入数据，通常是以二进制形式表示的数字信号。
数字部分的任务是根据输入信号的数值，控制模拟部分产生相应的模拟电压信号。
模拟部分由一组电路组成，根据数字部分传递过来的信号值生成模拟电压信号。
常用的数模转换器有脉冲宽度调制（PWM）、脉冲数调制（PCM）和脉冲密度调制（PDM）等。
具体的工作原理如下：
1. 数字部分接收到输入的数字信号后，将其转换为一个相应的二进制代码。
2. 数字部分将转换后的二进制代码传递给模拟部分。
3. 模拟部分根据接收到的二进制代码产生相应的模拟电压信号。
4. 模拟电压信号经过滤波和增益调节等处理后，输出为模拟信号的形式。
数模转换器的输出模拟信号可以是连续的，也可以是离散的。
连续模拟信号多用于音频和视频等领域，离散模拟信号多用于控制系统和通信系统中。
数模转换器广泛应用于各种电子设备中，如数字音频设备、数字视频设备、测量仪器、通信设备等。
它的主要作用是将数字信号转换为能够被模拟设备或模拟电路处理的模拟信号，使得数字设备能够与模拟设备进行数据交互。
数-模与模-数转换
4）转换时间。完成一次A/D所需的时间称为转换时间。各类A/D转换 器的转换时间有很大差别，取决于A/D转换的类型和转换位数。速度 最快的达到ns级，慢的约几百ms。
直接A/D型快，间接A/D型慢。并联比较型A/D最快，约几十ns；逐次 渐近式A/D其次，约几十μs；双积分型A/D最慢，约几十ms～几百ms 。
模拟电子开关的导通压降、导通电阻和电阻网络中电阻的误差等因素 有关。
2021/8/13
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3）温度系数。在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度 变化而变化的量，称压变化的值。
4）建立时间。完成一次D/A转换所需时间。一般小于1μs 。
功能。当采样脉冲us到来后，采样管VT导通，输入的模拟 信号uA经过VT管向电容C充电。在采样脉冲结束后，采样 管VT截止，若电容和场效应管的漏电都很小，运算放大器
的输入阻抗又很高，那么两次采样之间的时间内，电容没
有泄漏电荷，其电压基本保持不变。
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3）量化与编码。所谓量化就是将采样/保持后得到的样本值在幅值上以一定的 级数离散化，用最小量化单位的倍数来表示采样保持阶梯波离散电平的过程。
例如，对于一个8位D/A转换器，其分辨率为：1/(281)=1/255≈0.00392=0.392%
2）转换精度。转换精度是指输出模拟电压实际值与理论值之差，即最 大静态误差。
转换精度与D/A转换器的分辨率、非线性转换误差、比例系数误差和温
度系数等参数有关。这些参数与基准电压UREF的稳定、运放的零漂、
电子技术基础与技能
数/模与模/数转换
2021/8/13
1. 数模转换和模数转换基本概念 数字电路和计算机只能处理数字信号，不能处理模拟信号。若
数模转换电路原理
数模转换电路原理
数模转换电路是指将数字信号转换为模拟信号的电路。
数模转换电路的基本原理是根据数字信号的离散特性，利用数字量与模拟量之间的转换关系来实现信号的转换。
常见的数模转换电路有数字模拟转换器（DAC）和模数转换器（ADC）。
DAC是将数字信号转换为模拟信号的电路。
它根据输入的数字信号值，在输出端生成与输入相对应的模拟信号。
DAC电路的基本原理是通过数字信号的二进制编码来确定输出模拟信号的电平大小。
具体来说，DAC电路将输入的数字信号按照一定的编码方式，将每个数字位对应到不同的电平上，然后利用各种放大、滤波等技术处理，最终生成与输入数字信号相对应的模拟信号。
ADC是将模拟信号转换为数字信号的电路。
它根据输入的模拟信号大小，在输出端生成对应的数字信号值。
ADC电路的基本原理是通过对模拟信号的抽样、量化和编码来实现信号的数字化。
具体来说，ADC电路对输入模拟信号进行周期性的抽样，将每个抽样点的电平值进行量化，即将连续的模拟电平转换为离散的数字量，然后将量化后的数字量按照一定编码方式输出。
数模转换电路在很多应用中发挥着重要作用。
在通信系统中，常用的数字音频、视频信号需要经过数模转换才能在模拟信号通路中传输。
在测量与控制系统中，传感器采集的模拟信号需要通过ADC转换为数字信号，进行计算和处理。
总之，数模
转换电路是数字与模拟领域的重要桥梁，对于实现数字与模拟信号的互相转换具有重要意义。
数模转换器基本原理及常见结构
ADC作用：将模拟量转换为数字量。 主要应用：(低速)数字万用表，电子秤等； (中速)工业控制，实验设备等；(高速)数字通 信、导弹测远等；(超高速)数字音频、视频信 号变换、气象数据分析处理。
ADC输入是模拟量，输出是数字量； ADC输出的数字量可视为输入电压(电 流)与基准电压(电流)相比所占的比例。
110
6V
7V≤V优in＜点8V ：转换0快000（000 仅一个时1钟11 周期）。7V
不足：n较大时，比较器、分压电阻数量 太大，难以保证其准确性及一致性。
二、逐次逼近式ADC
Vf Vi
Next
DAC
D0
比较器
Dn-1
_ Vp
比较
逐次逼近 寄存器
SAR
时钟
输出 寄存器
VR D0
Dn-1
开始前清零!
有了ma、b及实测输出x，用y=max+b即可 得到消除了增益和失调误差标准输出。
三、高分辨率ADC与微处理器的接口
当ADC位数大于CPU数据宽度的接口方 法（通常ADC提供两次读出数据控制）。
数据线 为三态
数据线 非三态
§8.4.4 ADC的应用电路
温度
V0
压力
V1
位移
V2
速度
V3
液位
V4
功率
最小数量单位称量化单位(1△=1LSB)。
编码：将量化结果用数字代码表示出来。 常见有自然二进制编码、二进制补码编码。
因取样值为输入信号某些时刻的瞬时值， 它们不可能都正好是量化单位的整数倍，即在
量化时不可避免地会引入量化误差(ε)。
量化误差：有限位ADC产生的输出数据的 等效模拟值与实际输入模拟量之间的差值。
数模转换和模数转换原理
8.2 数模转换器
当Dn=Dn-1…D0=0时，uO=0
2n 1 当Dn=Dn-1…D0=11…1时， uO 2n U REF 。
因而uO的变化范围是
0
~
2n 2n
1 U REF
权电阻网络D/A转换器的特点 ①优点：结构简单，电阻元件数较少； ②缺点：阻值相差较大，制造工艺复杂。
U REF 2n-1 R
n-1
di 2i
i0
虚断 运算放大器输出电压为
uO
RF I
RF
U REF 2n1 R
n1
di 2i
i0
令 RF=R/2 ，则
uO
U REF 2n
n1
di 2i
i0
U REF 2n
Dn
即：输出的模拟电压uO正比于输入的数字量Dn，从而实现
8.3 模数转换器
一、A/D转换器的基本工作原理 A/D转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通
过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。
模拟量输入
数字量输出
VI 采样 保持 量化 编码 DO
8.3 模数转换器
1.取样和保持
取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号，转换为时 间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列 等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。
WR1：输入数据选通信号，低电平有效。（
上升沿锁存）
XFER：数据传送选通信号，低电平有效。 WR2：数据传送选通信号，低电平有效。（
上升沿锁存）
IOUT1：DAC输出电流1。当DAC锁存器中为全1时，IOUT1最大（满 量程输出）；为全0时，IOUT1为0。
数模转换器工作原理
数模转换器工作原理数模转换器，又称为数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，简称DAC），是一种将数字信号转换为模拟信号的电子设备。
数模转换器的工作原理主要涉及两个过程：采样和保持（sample and hold）以及数模转换。
采样和保持过程是数模转换器的第一步。
在这个过程中，输入的数字信号按照一定的采样频率被离散化，转换为一系列的数字样本。
这是通过采样电路来实现的，采样电路会根据采样频率周期性地读取输入信号的值，并将其保存在一个电容（或者其他保持元件）中。
通过这种方式，输入的连续信号被转换为一系列离散的样本。
接下来，这些离散的数字样本需要被转换为模拟信号。
这个过程称为数模转换。
常见的数模转换方式包括脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）、脉冲数调制（Pulse Count Modulation，PCM）和Delta-Sigma等。
其中，脉冲宽度调制是最常用的方式。
脉冲宽度调制通过将数字信号转换为不同宽度的脉冲信号来实现数模转换。
通常，输入的数字样本会被与一个固定的参考电平进行比较。
如果数字样本大于参考电平，则输出的脉冲宽度较长；如果数字样本小于参考电平，则输出的脉冲宽度较短。
这样，一系列不同宽度的脉冲信号经过滤波后，就能够形成与输入数字信号相对应的模拟信号。
最终，数模转换器会根据连续输入的数字样本序列，输出与之对应的模拟信号。
数模转换器的性能参数包括分辨率、采样率、线性度、失真等，这些参数将直接影响到数模转换器的精度和质量。
总结起来，数模转换器的工作原理主要包括采样和保持过程以及数模转换过程。
通过采样电路将输入的连续信号离散化为一系列的数字样本，然后通过数模转换器将这些数字样本转换为相应的模拟信号。
数模转换的基本原理
数模转换的基本原理数模转换是指将模拟信号转换成数字信号的过程，它是数字信号处理的基础，也是现代通信、控制、测量等领域中不可或缺的重要环节。
在进行数模转换时，需要考虑到信号的采样、量化和编码等环节，下面将分别介绍这些环节的基本原理。
首先，采样是指在时间上对模拟信号进行离散化处理，将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
采样定理规定了在进行采样时，采样频率必须大于信号中最高频率的两倍，这样才能保证采样后的数字信号能够还原出原始模拟信号。
采样定理的合理应用可以有效避免采样失真，保证数字信号的质量。
其次，量化是将模拟信号的幅度转换成一系列离散的数值的过程。
在进行量化时，需要确定量化级数和量化误差的范围。
量化级数越多，表示数字信号的精度越高，但同时也会增加数据的存储和传输成本。
量化误差的范围则决定了信号的精度和失真程度。
合理的量化范围可以在保证信号质量的同时，尽可能减小数据量。
最后，编码是将量化后的数字信号转换成二进制形式的过程。
在进行编码时，需要选择合适的编码方式来表示数字信号的幅度。
常见的编码方式有脉冲编码调制（PCM）、ΔΣ调制等。
不同的编码方式有不同的优缺点，需要根据具体应用场景来选择合适的编码方式。
总结来说，数模转换的基本原理包括采样、量化和编码三个环节。
在进行数模转换时，需要根据具体的应用需求来选择合适的参数和方式，以保证数字信号的质量和稳定性。
数模转换技术的发展对于提高通信、控制、测量等领域的性能和效率具有重要意义，因此对数模转换的基本原理进行深入理解和研究，对于工程技术人员来说具有重要的意义。
模拟量与数字量的转换
第12章模拟量与数字量的转换12.1 学习要求（1）理解数模与模数转换的基本原理。
（2）了解常用数模与模数转换集成芯片的使用方法。
12.2 学习指导本章重点：（1）数模转换器的工作原理。
（2）模数转换器的工作原理。
本章难点：（1）逐次逼近型模数转换器的构成。
（2）逐次逼近型模数转换器的工作原理。
本章考点：（1）T型电阻网络数模转换器的分析。
（2）数模转换器输出电压的计算。
12.2.1 数模转换器数模转换器是将一组输入的二进制数转换成相应数量的模拟电压或电流输出的电路，工作原理是将每一位二进制数按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，使所得的总模拟量与数字量成正比。
数模转换器实质上是由二进制数字量控制模拟电子开关，再由模拟电子开关控制电阻网络与运算放大器组成的模拟加法运算电路。
1．T型电阻网络数模转换器如图12.1所示为4位T型电阻网络数模转换器电路，由T型电阻网络、模拟电子开关、运算放大器和基准电压等部分组成。
T型电阻网络可应用戴维南定理和叠加定理逐步化简，从而求得输出电压为：电子技术学习指导与习题解答280 )2222(23001122334R f o ⋅+⋅+⋅+⋅⋅-=d d d d R U R u3012u o图12.1 T 型电阻网络数模转换器如果输入的是n 位二进制数，且R R 3f =，则：)2222(2001122n 11n R o ⋅+⋅++⋅+⋅-=----d d d d U u n n n2．倒T 型电阻网络数模转换器如图12.2所示为4位倒T 型电阻网络数模转换器电路，输出电压为：)2222(2001122334fR o ⋅+⋅+⋅+⋅-=d d d d RR U u 如果输入的是n 位二进制数，且R R =f ，则：)2222(2001122n 11n Ro ⋅+⋅++⋅+⋅-=----d d d d U u n n nu oR图12.2 倒T 型电阻网络数模转换器第12章 模拟量与数字量的转换 28112.2.2 模数转换器模数转换器是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字输出的电路，结构类型很多。
第12章 数模模数转换
模拟电压 二进制编码 代表的模拟电压电平
1V
111
7＝14/15 V
13/15 V
110
6＝12/15 V
11/15 V
101
5＝10/15 V
9/15 V
100
4＝8/15 V
WR1：输入数据选通信号，低电平有效。（
上升沿锁存）
XFER：数据传送选通信号，低电平有效。 WR2：数据传送选通信号，低电平有效。（
上升沿锁存）
IOUT1：DAC输出电流1。当DAC锁存器中为全1时，IOUT1最大（满 量程输出）；为全0时，IOUT1为0。
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 ＝
①D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数－－可用输 入数字量的位数n表示D/A转换器的分辨率；
②可用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比来表 示分辨率。
分辨率
U
Um
1 2n 1
分辨率越高，转换时对输入量的微小变化的反应越灵敏。 而分 辨率与输入数字量的位数有关，n越大，分辨率越高。
2. )转换误差
为模拟信号（IOUT1+IOUT2）输出。
DAC0832 的使用有双缓冲器型、单缓冲器型和直通型三
种工作方式。
DAC0832的三种工作方式
（a）双缓冲方式：采用二次缓冲方式，可在输出的同时，采集下一个数 据，提高了转换速度；也可在多个转换器同时工作时，实现多通道D/A的 同步转换输出。 （b）单缓冲方式：适合在不要求多片D/A同时输出时。此时只需一次写 操作，就开始转换，提高了D/A的数据吞吐量。 （c）直通方式：输出随输入的变化随时转换。