什么是DAC(数模转换器)

2021-11-20 10:20:10|

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随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。　将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC,Analog to DigitalConverter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称D/A转换器或DAC,Digital toAnalog Converter）；A/D转换器和D/A转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。　为确保系统处理结果的精确度，A/D转换器和D/A转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，A/D与D/A转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量A/D与D/A转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的A/D和D/A转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标。本章将介绍几种常用A/D与D/A转换器的电路结构、工作原理及其应用。数模(D/A)转换器

转换原理

数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。这就是组成D/A转换器的基本指导思想。图11.1.1表示了4位二进制数字量与经过D/A转换后输出的电压模拟量之间的对应关系。由图11.1.1还可看出，两个相邻数码转换出的电压值是不连续的，两者的电压差由最低码位代表的位权值决定。它是信息所能分辨的最小量，也就是我们所说的用1LSB(Least Significant Bit)表示。对应于最大输入数字量的最大电压输出值（绝对值），用FSR(Full Scale Range)表示。图中1LSB=1kV；1FSR=15kV(k为比例系数)。

什么是DAC(数模转换器)

图11.1.1D/A转换器输入数字量与输出电压的对应关系一般组成ｎ位D/A转换器的方框图如图11.1.2所示。　　　　　　　　　　　　　

图11.1.2 n位D/A转换器方框图

D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数字寄存器输出的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为１的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，即得到数字量对应的模拟量。

D/A转换器分类

按解码网络结构不同		T型电阻网络D/A转换器
		倒T型电阻网络D/A转换器
		权电流D/A转换器
		权电阻网络D/A转换器

CMOS开关型D/A转换器（速度要求不高）

按模拟电子开关电路的不同	CMOS开关型D/A转换器（速度要求不高)
	双极型开关D/A转换器	电流开关型（速度要求较高）
		ECL电流开关型（转换速度更高）