D/A转换器的电路设计和组成

常用的D/A转换电器有倒T形电阻网络数模转换器和权电流型数模转换器等。如图13.1.3所示为D/A转换器电路组成。该电路的电阻译码网络采用的是倒T形电阻网络,只有R和2R两种阻值。电路中,d0—d3为数字信号输入端,S0—S3为数字转换开关,UREF为基准电压,A为运算放大器,uO为输出模拟电压。d0—d3为0时,开关S0—S3接地;d0—d3为1时,开关接运放的反向输入端。

图13.1.3　D/A转换器电路图

电路的工作过程如下:

①d3 d2 d1 d0=0001时,开关S3、S2、S1接地,S0接运放的反向输入端,等效电路如图13.1.4所示。由于运放的反向输入端为虚地,因此,从基准电压输入端向右看过去,倒T形电阻网络的等效电阻为R。电流I=UREF/R,而流入每个支路的电流分别为I/2、I/4、I/8和I/16。此时,流入运放反相输入端的电流为I/16,运放的输出电压为

②d3 d2 d1 d0=0011时,开关S3、S2接地,S0、S1接运放的反向输入端,等效电路如图13.1.5所示。此时,流入运放反相输入端的电流为I/8+I/16,运放的输出电压

按照相同的方法可知,当d3 d2 d1 d0=0111时,输出电压为(www.xing528.com)

③按照上面分析的结果,可推论得到,当D/A转换器电路输入n位数字量dn-1 dn-2…d0时,输出电压uO的表达式为

由上式可知输出的模拟电压与输入的数字量成比例关系。

图13.1.4　d3 d2 d1 d0=0001时的等效电路

图13.1.5　d3 d2 d1 d0=0011时的等效电路