数字电子电路第五章

1．了解数/模转换和模/数转换的概念及其应用。2．了解数字式电压表的原理。3．会识别典型数/模转换和模/数转换集成电路的引脚，了解其功能。4．会搭接数/模转换应用电路，并检测其转换特性。DVD的摄录和播放音像录播模/数转换和数/模转换自动控制原理框图§5-1数/模转换器

定义：从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换，简称D/A。实现D/A转换的电路称为D/A转换器，简称DAC。D/A转换示意图

三位二进制DAC转换特性一、倒T形电阻网络D/A转换器1.D/A转换器的工作原理倒T形电阻网络D/A转换电路图电阻网络各节点对地等效电阻及电流从基准电源看进去整个电阻网络的等效电阻也为R，因此基准电源提供的电流恒为，各支路电流分别为：流入集成运放反相输入端的总电流为：输出模拟电压为：对于n位二进制数，则有上式括号内为n位二进制数的十进制数值，可用（N）D表示，则上式可改写为：【例】在D/A转换电路中，输入二进制数D3D2D1D0=1100，若外接基准电压VREF=－5V，则经D/A转换后，输出电压为多大？当D3D2D1D0=0000或D3D2D1D0=1111时，输出电压又各为多大？

解：当D3D2D1D0=1100时，当D3D2D1D0=0000时，当D3D2D1D0=1111时，2．D/A转换器的主要参数（1）分辨率定义：D/A转换器的最小输出电压（对应输入数字量仅最低位为1）与最大输出电压（对应输入数字量各有效位全为1）之比，位数分辨率

输出最大电压（V）输出最小电压（V）40.06711.250.7580.003911.950.04688100.00097811.990.011719不同位数D/A转换器的比较（2）转换精度（转换误差）定义：是指D/A转换器实际输出模拟电压值与理论输出模拟电压值之差。（3）转换时间（建立时间）定义：是指D/A转换器从输入数字信号开始到输出模拟电压达到稳定值所用的时间。二、AD7520D/A转换器1．引脚功能AD7520D/A转换器a)实物图b)引脚排列引脚序号符号功能④～⑬D9～D010位数字量的输入端，D9为最高位，D0为最低位①IOUT1模拟电流输出端，接运放反相输入端②IOUT2模拟电流输出端，一般接地③GND接地端⑭VDD电源电压端，接6V⑮VREF基准电压接线端⑯RF内部反馈电阻输出端AD7520各引脚功能2．功能测试D/A转换器AD7520的实验电路输入数字量输出模拟电压uoD9D8D7D6D5D4D3D2D1D0计算值实测值0000000000000000000100000001000000010000000110000001111111111000000000100000001111000000001111111111

D/A转换器转换关系3．应用举例（1）增益可编程放大器增益可编程放大器（2）阶梯波发生器阶梯波发生器§5-2模/数转换器模/数转换定义：从模拟信号到数字信号的转换，简称A/D。A/D转换器定义：实现A/D转换的电路，简称ADC。一、A/D转换基本原理A/D转换一般要经过取样、保持、量化和编码4个环节。1．取样和保持取样与保持a)电路图b)波形图2．量化和编码（1）只舍不入法输入模拟电压量化值二进制输出0≤Uo<1/8V0V（0△）0001/8V≤Uo<2/8V1/8V（1△）0012/8V≤Uo<3/8V2/8V（2△）0103/8V≤Uo<4/8V3/8V（3△）0114/8V≤Uo<5/8V4/8V（4△）1005/8V≤Uo<6/8V5/8V（5△）1016/8V≤Uo<7/8V6/8V（6△）1107/8V≤Uo<1/8V7/8V（7△）111只舍不入法A/D转换（2）有舍有入法输入模拟电压量化值二进制输出0≤Uo<1/15V0V（0△）0001/15V≤Uo<3/15V2/15V（1△）0013/15V≤Uo<5/15V4/15V（2△）0105/15V≤Uo<7/15V6/15V（3△）0117/15V≤Uo<9/15V8/15V（4△）1009/15V≤Uo<11/15V10/15V（5△）10111/15V≤Uo<13/15V12/15V（6△）11013/15V≤Uo<1V14/15V（7△）111有舍有入法A/D转换二、逐次逼近型A/D转换器逐次逼近式A/D转换器原理框图逐次逼近测电压过程数字式仪表三、ADC0809A/D转换器1．引脚排列ADC0809外形和引脚排列a)实物图b)引脚排列应用ADC0809时，如果要求模拟信号从IN4通道通入，A2、A1、A0应该如何设置？2．功能测试A/D转换器ADC0809的测试电路图地址被选模拟通道输入模拟量输出数字量十进制A2A1A0ui(V)D7D6D5D4D3D2D1D0000INO4.5001IN14.00