数模转换器分类
权电阻网络DAC
(1)电路结构
构成权电阻网络的电阻的阻值,与该位的位权值成反比。
(2)工作原理
运算放大器的Σ点是虚地,该点电位总是近似为零。对于输入二进制数中的任意一位Di有:
若Di=0,流过该位权电阻的电流为Ii=0;
若Di=1,流过该位权电阻的电流为:
所以,流过Di位权电阻的电流为:
根据叠加原理:
由于运算放大器的输入偏置电流近似为0,所以:
(3)特点
权电阻网络DAC的转换精度取决于基准电压VREF以及模拟电子开关、运算放大器和各权电阻值的精度。
缺点:由于各权电阻的阻值都不相同,位数越多,相差越大,阻值的精度难以保证
(4)具有双极性输出的权电阻网络DAC
在单极性输出DAC的基础上,增加由VB和RB组成的偏移电路,通常VB=-VREF。
R-2R倒T形电阻网络DAC
(1)电路结构
由若干个相同的R、2R网络节组成,每节对应于一个输入位,节与节之间串接成倒T形网络。
(2)工作原理
根据电路结构及运算放大器的特性有:
故
对于n位DAC:
(3)特点
由于2R电阻两端的电压和流过的电流都不随开关的掷向而改变,不存在对网络中寄生电容的充、放电现象,因而工作速度和转换精度都有所提高。
由于只使用两种阻值的电阻,因此电阻的精度容易保证。
单值电流型网络DAC
(1)电路结构
引入恒流源,通过电子开关将恒流源切换到电阻网络或接地。
(2)工作原理
电阻网络的任一个结点(A、B、C、D),3个支路的对地电阻值均为2R,当该结点接通恒流源时,支路电流均为I/3,向右每经过一个结点又被二等分。
依据叠加原理:
对于n位DAC: