数-模(D/A)转化器

将实现数字信号到模拟信号的转换电流称为数模(D/A)转换器,简称为DAC(Digital - Analog Convert)。

目前常见的D/A转化器中,有:权电阻网络D/A转换器、倒T型电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、权电容网络D/A转换器、开关树形D/A转换器

一、数字信号的表达

  在数字信号中,我们使用二进制对数字信号大小进行表达,比如一个n位二进制用Dn=dn-1*dn-2*……d1d0表示,其中一个多位二进制数中每一位的1所代表的数值大小称为这一位的权,从最高位(MSB)到最低位(LSB)的权依次为2^n-1、2^n-2、……、2^1、2^0

二、权电阻网络D/A转换器

  

如上图,S3、S2、S1和S0的状态分别受代码d3、d2、d1和d0的取值控制,代码为1时,开关接到参考电压Vref上,代码为0时开关接地。

该求和放大器是一个负反馈的运算放大器,理想放大器的开环放大倍数为无穷大,其输入电流为零(输入电阻为无穷大),输出电阻为零

当参考电压经电阻网络加到V-时,只要V-稍高于V+,便在Vo产生很负的输出电压,V0经Rf反馈到V-端使V-降低,其结果必然使V-≈V+=0

在运算放大器输入电流为零的条件下可得:V0=-Rf*I=-Rf*(I3+I2+I1+I0)------------------①

由于V-≈0,因而各支路电流分别为

将各直流电流代入公式①中,并取Rf=R/2,可得:

对于n位的权电阻网络D/A转换器,当反馈电阻取为R/2时,输出电压的计算公式为

自此,我们可以提取出数字信号的表达形式:

,当Dn=0时,Vo=0,当Dn=11...11时,

这个电路的优点是结构比较简单,所用的电阻元件比较少,但它的各个电阻阻值相差比较大,尤其在输入信号的位数较多时,这个问题更加突出。如输入信号增加到8位时,如果取权电阻网络中最小的电阻为R=10K,那么最大的电阻阻值将达到2^7R=1.28M,其两者相差128倍之多。要想在极为宽广的阻值范围内保证每个电阻阻值都有很高的精度十分困难,尤其对于集成电路更为不便。

为解决该问题,可采用倒T形电阻D/A转换器.

三、倒T形D/A转换器

由图可知,电阻网络中只有R、2R两种阻值的电阻,这给集成电路的设计和制作带来了很大的方便

如下图,从AA、BB、CC、DD每个端口向左看过去的等效电阻都是R,因此参考电源流入倒T形电阻网络的总电流为I=Vref/R,而每个支路的电流依次为:I/2,I/4,I/8,I/16

若di=0时开关Si接地(即放大器的V+),而di=1时开关Si接放大器的V-,在求和放大器反馈电阻阻值等于R的条件下,

总电流:

在求和放大器反馈电阻为R的条件下,输出电压(Vo=-R*i∑):

同理,对于n位输入的倒T形电阻网络D/A转换器,在在求和放大器反馈电阻为R的条件下,输出电压

时间: 2024-10-18 12:11:28

数-模(D/A)转化器的相关文章

AD转化器分类及特点和选用

1. AD转换器的分类 下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点:积分型.逐次逼近型.并行比较型/串并行型.∑-Δ调制型.电容阵列逐次比较型及压频变换型. 1)积分型(如TLC7135)积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器/计数器获得数字值.其优点是用简单电路就能获得高分辨率,但缺点是由于转换精度依赖于积分时间,因此转换速率极低.初期的单片AD转换器大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流. 2)逐次比较型(如TLC0831)逐次比较型A

编写程序,要求用户输入英尺数,将其转化为米并显示。一英尺等于0.305米.

import java.util.Scanner; /** * @author 蓝色以太 * (将英尺转化为米)编写程序,要求用户输入英尺数,将其转化为米并显示.一英尺等于0.305米. */ public class Feet { public static void main(String[] args) { Scanner sc=new Scanner(System.in); System.out.println("请输入英尺数:"); int feet=sc.nextInt()

数模讲座笔记

数模讲座笔记 概述 97%的参赛队是中国人 奖项分为O奖,F奖,M奖(一等奖),H奖(二等奖),S奖(成功参赛奖) 评审 初审:只有两个评委,审阅时间很快,10min左右 初审对所有的队伍进行打分,会刷掉近一半的队伍,刷掉的队伍一般获S奖 终审:分三轮 一二轮:决定前20名进入第三轮,剩下的按排名获M奖,H奖 三轮:直接决定O奖或F奖,评奖很主观,详见PPT 论文技巧 资料搜索时 搜索相关文献,大数据相关题目可用爬虫之类的工具 文献综述 了解问题的背景:连续题?离散题?大数据?网络流?环境相关?

Struts1.x自定义转化器

自定义时间转化器 1,建立一个MyTypeConvertor 类继承Converter(Converter类下有各种类型转化的类) package com.platform_easyuiSSH.struts1.util; import java.text.ParseException;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date; import org.apache.commons.beanutils.Converter; pub

jQuery源码分析系列(36) : Ajax - 类型转化器

什么是类型转化器? jQuery支持不同格式的数据返回形式,比如dataType为 xml, json,jsonp,script, or html 但是浏览器的XMLHttpRequest对象对数据的响应只有 responseText与responseXML 二种 所以现在我要定义dataType为jsonp,那么所得的最终数据是一个json的键值对,所以jQuery内部就会默认帮你完成这个转化工作 jQuery为了处理这种执行后数据的转化,就引入了类型转化器,如果没有指定类型就依据响应头Con

初学数模-MATLAB Quick Start! Part II

让我们先从一张图片说起: 这幅画是由德国大画家丢勒(Albrecht Dürer)所画,其中布满了数学符号.在右上方的窗户上,你会发现那是一个矩阵.我们就从这里开始. 那么,在这幅名画中出现的矩阵究竟有何神通呢? 其实,这个矩阵被叫做Magic Square,是因为他的每行每列.主对角线和副对角线数字之和全部相等,且都是(1+16)*2=34. (话说微博网红.艺术科普作家.广告狗顾爷还曾花了很大篇幅在<小顾聊绘画>里介绍丢勒大师,有兴趣的童鞋可以去翻翻,个人感觉挺好看的) 那我们就把它输入到

Prepo —— 图标转化器

Prepo for mac是Mac os平台上的一款非常不错的Mac图像处理软件,Prepo for mac基于Mac和iOS的一款免费且方便的图标转化器,它可以帮助设计师快速的导出各种尺寸的图标.设计师通过Prepo把任何格式的图片文件转换成 iOS可用的图片格式. 功能介绍 通过点击Prepo对话框底部“copy plist”按钮,设计师可以轻松的把导出的文件复制到Xcode中,节省了设计师大量的工作时间. 软件特色 [1]调节图像大小.转换图片格式. [2]批量的处理@2x作品. [3]自

数模三天乐

我们学校有个很不错的历史传统,就是五一三天假会有一个大型的娱乐项目,"数模三天乐",简直把人爽得不行不行的.一般地说是"自愿报名",但是苦逼的数学系出身还有各种各样的原因吧,最终还是不得不报名打一把数模. 数模和ACM是两个完全不同的竞赛.从过程上和准备上讲,数模对于大家来说都是三天决定结果,但是ACM就不是5个小时的发挥决定结果了,毫不夸张地说,数模三天,ACM三年.从结果展现来讲,数模是论文优劣定胜负.可能你的成果或者你的答案和评委们手上的"最佳答案&

珍爱生命,远离数模

话说五天四夜的数学建模终于结束了... 珍爱生命,远离数模!哈哈~~ 其实对本次数模并没有抱太大希望,重在参与重在参与. 在实验室看见一组,两个男生意见不同,感觉很不愉快的样子:还有一组,组员都回去了就剩他一个人在默默地做,熬了两个晚上,论文还得自己写,也是蛮辛苦的了,队友说也不是我弄的,所以我也不懂,不知道咋写,那我就先回去了,好坑呀!其实我们小组一开始也挺不愉快的,三个人对题目的理解都不一样,我都无语了...作为一个team,一定得团结! 然后我发现,他们做事好认真啊,不过好像有点太较真了,