《DA转换器的类型》

1、D/A转换器的类型 D/A转换器根据工作原理基本上分为两大类：权电阻网络D/A转换和T型电阻网络D/A转换。按工作方式分有电压相加型D/A转换及电流相加型D/A转换；按输出模拟电压极性又可分为单极性D/A转换和双极性D/A转换。在这里介绍几种常见的D/A转换电路。1. 权电阻DAC图1 权电阻DAC电路原理图4位二进制权电阻DAC的电路如图1所示。由图可以看出，此类DAC由权电阻网络、模拟开关和运算放大器组成。VREF为基准电源。电阻网络的各电阻的值呈二进制权的关系，并与输入二进制数字量对应的位权成比例关系。输入数字量d3、d2、d1和d0分别控制模拟电子开关、和的工作状态。当di为“1”时，

2、开关接通参考电压VREF，反之当di为“0”时，开关接地。这样流过所有电阻的电流之和I就与输入的数字量成正比。求和运算放大器总的输入电流为 若运算放大器的反馈电阻Rf = R/2，由于运放的输入电阻无穷大，所以If = i，则运放的输出电压为： 对于n位的权电阻D/A转换器，其输出电压为 由上式可以看出，二进制权电阻D/A转换器的模拟输出电压与输入的数字量成正比关系。当输入数字量全为0时，DAC输出电压为0V；当输入数字量全为1时，DAC输出电压为。权电阻网络DAC的优点是电路结构简单，适用于各种权码。其主要缺点是构成网络电阻的阻值范围较宽，品种较多。为保证D/A转换的精度，要求电阻的阻值就要

3、很精确，这给生产带来了一定的困难。因此在集成电路中很少采用。2倒T型DAC图2为4位R2R倒T型D/A转换器。此DAC是由R、2R两种阻值的电阻构成的倒T型电阻网络、模拟开关和运算放大器组成。输入数字量d3、d2、d1和d0分别控制模拟电子开关、和的工作状态。当di为“1”时，开关接通右边，相应的支路电流流入运算放大器；当di为“0”时，开关接通左边，相应的支路电流流入地。图2 4位R2R倒T型D/A转换器根据运算放大器虚短路的概念不难看出，分别从虚线A、B、C、D向右看的二端网络等效电阻都是2R，所以I3= I3'=IREF/2 I2= I2'= I3'/2 = IR

4、EF/4，I1= I1'= I2'/2 = IREF/8 I0= I0'= I1'/2 = IREF/16其中IREF为基准电压VREF输出的总电流，即IREF=VREF/R。假设所有开关都接右边，则有：由于输入二进制数控制模拟开关，di =1表示开关接通右边，故有：推广到n位，则有：若，则运算放大器C的输出为： 倒T型DAC的特点是：模拟开关不管处于什么位置，流过各支路2R的电流总是接近于恒定值；该D/A转换器只采用R和2R两种电阻，故在集成芯片中应用非常广泛，是目前D/A转换器中速度最快的一种。3. 电流激励DAC上述几种DAC，模拟开关的导通电阻都串联接于各支路中，不可避免的要产生压降，而引起转换误差。为了克服这一缺点，提高DAC的转换精度，产生了电流激励DAC，图3是基本工作原理电路图。图3 电流激励DAC工作原理图在原理图3中，电阻网络被呈二进制“权”关系的恒流源所代替，输入数字量d0、d1、d2通过模拟开