1、本次课内容 1、数模和模数转换器基本概念； 2、DAC的转换原理； 3、DAC基本术语、主要性能参数； 4、数模转换器的基本应用,第8章数模和模数转换器,8.1概述,模拟信号(Analog Signal)：时间和幅度均连续变化的信号 。
数字信号(Digital Signal)：时间和幅度离散且按一定方式编码后的脉冲信号,模数转换器：完成模拟到数字信号转换的器件 。
简写为ADC或A/D 。
数模转换器：完成数字到模拟信号转换的器件 。
简写为DAC或D/A,模拟、数字控制系统对比,随着电子技术发展 ， ADC、DAC作为数字电路与模拟电路联系的桥梁 ， 其应用非常广泛 。
下图为数字控制系统的典型框图,8.2 数模 。

2、转换器DAC,十进制数,P(转换系数,决定系数电路,数位开关 “1” 或 “0,数字位 权重电路,相加电路,8.2.1 几种DAC的工作原理,一、Kelvin分压器,称为电阻串联型DAC ， 由2n个等值电阻器组成,ADI：AD5326（4通道 ， 12位电阻串型DAC）； TI：DAC8534（4通道 ，16位电阻串型DAC,二、二进制加权型DAC,权阻电路,数位 开关,反相 加法器,基准 电压,4位的权电流网络DAC电路,权电阻网络优点：结构简单；缺点：阻值相差较大 ， 集成时难保证电阻精度,三、倒梯形R-2R网络DAC,权电阻网络优点：结构简单；缺点：阻值相差较大 ， 集成时难保证电阻精度,数位开关 D 。

3、i=1 接- Di=0 接,对任意数字量 ， 由叠加原理 ， 得流入-端的总电流,优点：开关切换时无电位变化 ， 可提高切换速率,满量程(FS)：单极性DAC输入全“1”时输出的模拟值,满量程范围(FSR)： DAC输出模拟量最小值到最大值的范围 。
单极性FSR=FS,最高有效位(MSB)、最低有效位(LSB) 具有最高（最低）权重数位或其为“1”而其余位全“0” 时 ， 对应输出的模拟值,MSB,LSB,8.2.2 DAC的主要参数,1、静态参数（误差参数） DAC稳态工作时 ， 输出实际值（V ， I）偏离理想值大小程度 。
误差表示方法,DAC的主要参数,1LSB单位表示（如1LSB、LSB/2） 以%FSR表示（ 。

4、即FSR的百分之一） 。
以ppm表示 即FSR的百万分之一为单位表示 。
以输出的实际误差表示（mV、V等,例题：某DAC数字位n=12 ， FSR=10V 。
试用四种误差表示其最低位产生的误差,则最低位产生的误差如下： 1LSB；0.0244%FSR；244ppm；2.44mV,12个数字位能表示的十进制数,最低位表示的模拟值为,2、转换误差,零点（失调）误差 输入数字量D为0 ， 输出模拟量A不为零,b）零点(失调)温度系数,单位温度变化时 ， DAC输出零点产生的漂移量,c）增益误差,实际输出特性曲线斜率与理想输出特性曲线斜率之比:A实际/A理想,d）增益温度系数,指单位温度变化时 ， DAC输出特性曲线斜 。

5、率的漂移量 。
用满量程的10-6/ 表示,e）积分非线性,实际输出与理想输出特性曲线之间的差值,f）微分线性误差,任意两个相邻输入数据所对应的输出差值与1LSB之差 ， 称为该点的微分线性误差(DLE,积分非线性反映的是实际输出特性的整体线性度 ， 即与理想输出特性的偏离程度;
微分线性误差反映了线性误差在整个输出特性中的分布,下图中 ， a、b两点的微分线性误差为,g) 微分线性误差温度系数,单位温度变化所引起的DAC微分线性误差的变化量称为微分线性误差温度系数,该参数可用于估算在工作温度范围内 ， DAC能否保持单调性,h) 单调性,DAC的单调性是指当输入数据单调增加时 ， 输出电压或电流增加或不变,若输入数 。

6、据单调增加1LSB时 ， 输出电压或电流反而减小 ， 则该DAC的特性具有非单调性 。
DAC的非单调性是由于各位误差的累积超过了1LSB造成的,例: b、c两点的微分线性误差为,不具有单调性,3、DAC的其它主要参数 分辨率 DAC的FSR被2n分割所对应的模拟值,注意：在自动控制系统中使用的DAC必须具有单调性 ， 否则可能使系统在DAC的非单调区间内来回摆动 ， 形成振荡 ， 不能稳定工作,解：分辨率为8位 ， 也可表示为,例8.1.2 一个满量程电压为10V的8位DAC ， 其分辨率是多少,稳定时间ts 输入数据变化时 ， 输出模拟量变化到新值规定误差（LSB/2）范围的时间,3） 动态误差（突跳） DAC输出端两个稳 。

7、态值过渡期间出现的较大幅度窄脉冲 ， 称为突跳（错误输出,原因：内部模拟开关切换时间不同步,消除突跳：在DAC输出与负载间插入S/H（将降低系统速度,四、典型DAC芯片介绍,8位并行CMOS DAC 。
功耗低（约20mW）、非线性误差小（1/8LSB）；数据锁存器 。
当CS=WR=0时 ， 输入数据写入锁存器；电源VDD=+5V+15V 。
模拟输出Vo=010V,8.4.1 DAC的应用知识,一、DAC芯片的选择,原则：综合考虑性能、成本、供货周期三个因素,1、给定分辨率确定DAC位数 设DAC的满量程范围为FSR ， 位数为n ， 则其分辨率为FSR/2n,标称位数 8、10、12、16等,例：某DAC的FSR 。

来源：(未知)

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标题：转换器|模数转换器基本原理及常见结构