每個二進制碼輸入根據(jù)其權重加權轉換為相應的模擬量,然后加上表示每個位的模擬量,得到的總模擬量與數(shù)字量成正比,從而實現(xiàn)數(shù)字量到模擬量轉換。
通過按位擴展轉換為二進制數(shù)的十進制值。
DAC主要由數(shù)字寄存器,模擬電子開關,比特權重網(wǎng)絡,求和運算放大器和參考電壓源(或恒流源)組成。
使用存儲在數(shù)字寄存器中的數(shù)字寄存器的數(shù)字數(shù)字,分別控制相應位的模擬電子開關,使得數(shù)字數(shù)字1的數(shù)字在比特重量網(wǎng)絡上產(chǎn)生與其比特權重成比例的電流值,并且那么電流值由運算放大器計算。
求和并轉換為電壓值。
1.分辨率D / A轉換器的分辨率由最小分辨率電壓VLSB與滿量程輸出電壓VFSV的比率表示。
轉換精度在D / A轉換器中,轉換誤差通常用于描述轉換精度。
由于D / A轉換器的參數(shù)在參數(shù)和理論值之間不可避免地不同,因此D / A轉換器的實際輸出電壓與理想輸出電壓值不完全一致。
D / A轉換器的轉換誤差是在穩(wěn)態(tài)操作期間實際模擬輸出值與理想輸出值之間的最大偏差。
轉換錯誤通常由最低有效位的倍數(shù)確定。
偏移誤差是D / A轉換器的模擬輸出的實際起始值與理想起始值之間的差值。
這通常是由運算放大器的零漂移引起的。
為了在設計D / A轉換器電路時減少失調(diào)誤差,應使用低漂移運算放大器。
3.轉換速度D / A轉換器的轉換速度通常用建立時間tset來描述。
穩(wěn)定時間tset是從輸入數(shù)據(jù)更改為輸出到指定誤差范圍(通常為±1 / 2LSB)所需的最長時間。
由于輸入數(shù)字量變化越大,設置時間越長,因此從數(shù)據(jù)表中給出從全0到全1的設置時間。
普通D / A轉換器的建立時間是幾百到幾百微秒。
例如,AD7520的設置時間為1μs。
高速D / A轉換器的設置時間小于幾微秒。
例如,AD9708的設置時間為35ns。
根據(jù)比特網(wǎng)絡的不同,可以構建不同類型的DAC,例如重量電阻網(wǎng)絡DAC,R-2R反向T型電阻網(wǎng)絡DAC和單值電流型網(wǎng)絡DAC。
加權電阻網(wǎng)絡DAC的轉換精度取決于參考電壓VREF以及模擬電子開關,運算放大器和各個電阻值的精度。
其缺點是重量電阻器的電阻值不同。
當比特數(shù)大時,電阻值相差很遠,這給確保精度帶來很大困難,特別是對于集成電路的制造,所以集成DAC這種電路很少單獨使用。
它由幾個相同的R,2R網(wǎng)絡部分組成,每個部分對應一個輸入位。
節(jié)點串聯(lián)連接到倒T形網(wǎng)絡。
R-2R反向T型電阻網(wǎng)絡DAC具有更快的工作速度和更多的應用。
與重量阻力網(wǎng)絡相比,由于它僅具有R和2R的兩個電阻值,因此克服了重量阻力大且電阻值大的缺點。
電流型DAC將恒流源切換到電阻網(wǎng)絡。
恒流源具有較大的內(nèi)阻,相當于開路。
因此,使用電子開關,轉換精度相對較小,并且大多數(shù)電子開關是非飽和的ECL開關電路能夠以高轉換精度實現(xiàn)該DAC的高速轉換。
D / A轉換器廣泛用于電子系統(tǒng)。
除了將數(shù)字量轉換為微型計算機系統(tǒng)中的模擬典型應用之外,它們還通常用于波形生成和各種數(shù)字可編程應用。
1.波形發(fā)生器2. CNC直流穩(wěn)壓電源3.數(shù)字可編程增益控制電路