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R-2R倒T形电阻网络DAC的基本原理

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:R-2R倒T形电阻网络DAC结构如图9-3所示,该转换器的电阻网络只用到两种阻值,即R和2R,网络连接成倒T形结构,故称R-2R倒T形电阻网络DAC。如图9-3所示,U ref为基准电压,其中四个模拟开关S3~S0表示4位二进制数D3 D2 D1 D0,D3为最高位,D0为最低位,当某一位数Di=1,即表示S i接1,这时相应电阻2R接至运算放大器的反相输入端;当Di=0,即表示S i接0,对应位的电阻2R接至运算放大器的同相输入端(接地)。

R-2R倒T形电阻网络DAC的基本原理

R-2R倒T形电阻网络DAC结构如图9-3所示,该转换器的电阻网络只用到两种阻值,即R和2R,网络连接成倒T形结构,故称R-2R倒T形电阻网络DAC。

如图9-3所示,U ref为基准电压,其中四个模拟开关S3~S0表示4位二进制数D3 D2 D1 D0,D3为最高位(MSB),D0为最低位(LSB),当某一位数Di=1,即表示S i接1,这时相应电阻2R接至运算放大器的反相输入端;当Di=0,即表示S i接0,对应位的电阻2R接至运算放大器的同相输入端(接地)。由于运算放大器的反相输入端为“虚地”,因此不管输入代码为0还是为1,皆可看作接地,这样,各支路的电流便始终不变。也就是说,由参考电压源U ref输出的总电流I ref也始终不变,其值为I ref

图9-3 R-2R倒T形电阻网络DAC结构

按分流原理,倒T形电阻网络内各支路电流分别为

则流向运算放大器反相输入端的电流I为

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DAC的输出电压u o

由上式可知,DAC输出电压与输入数字量的值成线性比例关系,即

式中 u o——输出电压值;

U ref——参考电压值;

n——D/A转换器的转换位数;

Nn——输入的二进制值。

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