什么是DAC(数模转换器)
音响入门ABC之六——解码器(DAC)
音响入门ABC之六——解码器（DAC）这里我想专门为“解码器”写一篇，谈谈我认为一些基础的东西，和一些最常见的错误认识。
其实从头说，发烧友常说的“解码器”是一个错误的称呼。
正确的称呼应该是“数模转换器”。
英文是Digital to Analog Converter，缩写形式为DAC。
这里没有“解码”的概念，而是数字信号到模拟信号的转换。
所谓“解码器”，AV中用到的杜比环绕声解码，那个是解码，但DAC这个概念是“转换”，并非解码。
不过，用解码器这个词来表示DAC，长期以来已经约定俗成了，所以大家理解就可。
由于当今是数码音频的时代，所以事实上我们生活中用得到的所有“声音重播”，全部都是数字式的，也就是说本质都是用0和1组成的二进制数字信号来表示音频。
手机、电脑、电脑声卡、电视机（基本都实现了全数字化）、随身听、录音笔，我们用得到的声音重播和录音设备，都是数字音频，没有模拟音频。
事实上现在除了发烧友外，普通人士很多已经不知道什么是模拟音频设备、模拟音频媒体了。
磁带、黑胶唱片、磁带录音机、黑胶唱盘，那些模拟音频的载体和设备，都已经进入博物馆了，和普通人的生活，没有什么交集了。
在这个数码音频绝对主流的年代里，所有的声音录制和播放设备，里面都有一个部分、一个芯片、一块电路，是做“数字模拟转换”这个功能的。
也就是必须把0和1二进制信号表示的数字式音频信号（Digital），转换为模拟式的电信号（Analog）。
什么是模拟式的电信号呢？它和数字音频信号的最大区别是什么呢？一句话解释就是，模拟式音频信号，是连续变化的电信号，用波形表示的话是一个圆滑的波形。
数字式音频信号则只有0和1两种状态，非黑即白，没有中间状态。
从电信号的角度来看，数字音频信号是一系列的脉冲信号，而模拟式音频信号是频率和强度都在不断变化的、非脉冲型的信号。
我们如果观察黑胶唱片的表面，用放大镜去看，就可以看到声音留下的实际“波纹”。
声音的本质是振动，把声音的振动记录下来，就是一系列的波形。
dac转换原理
dac转换原理
DAC转换原理是指数字信号转化为模拟信号的过程。
DAC，
全称为数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter），是一
种将数字信号转换为模拟信号的电子元件。
DAC的基本原理是根据数字量的大小将模拟量调制成不同幅
度的脉冲，并利用滤波电路将脉冲转化为连续的模拟量。
具体而言，DAC通过采用不同的调制方式和滤波方法来实现模拟
信号的重构。
最常见的DAC转换方法是脉冲宽度调制（PWM）和脉冲幅度调制（PAM）。
在PWM中，将模拟信号与固定频率的脉冲
信号进行比较，根据模拟信号与脉冲信号的比较结果，调整脉冲信号的宽度来实现信号的模拟重构。
而PAM则是通过改变
脉冲信号的幅度来实现信号的模拟重构。
另外，DAC的输出信号通常会经过一个低通滤波器，以滤除
高频噪音和不必要的谐波，将输出信号平滑为连续的模拟信号。
总的来说，DAC的转换原理就是通过调制和滤波的过程将数
字信号转化为模拟信号。
通过不同的调制方式和滤波方法，可以实现高质量的模拟信号重构。
什么是权电阻网络DAC(数模转换器)
什么是权电阻网络DAC（数模转换器）
一个多位二进制数中每一位的1所代表的数值大小称为这一位的权。
如果一个n位二进制数用
表示，则最高位（MSB）到最低位（LSB）的权依次为。
1.电路结构及原理
下图是4位权电阻网络D/A转换器的原理图，它由权电阻网络、4个模拟开关和1个求和放大器组成。
S0--S3为模拟开关，它们的状态分别受输入代码di 的取值控制，di =1 时开关接参考电压VREF 上，此时有支路电流Ii 流向求和放大器；di =0 时开关接地，此时支路电流为零。
求和放大器是一个接成负反馈的运算放大器。
为了简化分析计算，可以把运算放大器近似地看成理想放大器——即它的开环放大倍数为无穷大，输入电流为零（输入电阻为无穷大），输出电阻为零。
当同相输入端V+ 的电位高于反相输入端V- 的电位时，输入端对地电压v0 为正；当V-高于V+ 时，v0 为负。
当参考电压经电阻网络加到V- 时，只要V- 稍高于V+ 时，便在v0 产生很负的输出电压。
在认为运算放大器输入电流为零的条件下可以得到：
2.电路优缺点
优点：结构比较简单，所用的电阻元件数很少。
缺点：各个电阻阻值相处较大，尤其在输入信号的位数较多时，这个问题更加突出。
要想在极为宽广的阻值范围内保证每个电阻都有很高的精度是十分困难的，尤其对制作集成电路更加不利。
为了克服这个缺点，可以采用双级权电阻网络（有兴趣可查阅参考资料）。
或者采取其他形式D/A转换器。
DAC的定义及工作原理详解
DAC的定义及工作原理详解一、DAC定义数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
按照二进制数字量的位数划分，有8 位、10 位、12 位、16位D/A转换器；按照数字量的数码形式划分，有二进制码和BCD码D/A转换器；按照D/A转换器输出方式划分，有电流输出型和电压输出型D/A转换器。
在实际应用中，对于电流输出的D/A转换器，如需要模拟电压输出，可在其输出端加一个由运算放大器构成的I/V转换电路，将电流输出转换为电压输出。
单片机与D/A转换器的连接，早期多采用8位数字量并行传输的并行接口，现在除并行接口外，带有串行口的D/A转换器品种也不断增多。
除了通用的UART串行口外，目前较为流行的还有IIC串行口和SPI串行口等。
所以在选择单片D/A转换器时，要考虑单片机与D/A 转换器的接口形式。
目前部分单片机芯片中集成的D/A转换器位数一般在10位左右，且转换速度很快，所以单片的DAC开始向高位数和高转换速度上转变。
低端的产品，如8位的D/A转换器，开始面临被淘汰的危险，但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用，低端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间的。
二、DAC性能指标1）分辨率分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSB）发生变化时，所对应的输出模拟量（常为电压）的变化量。
它反映了输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系，可以表示成FS/2n。
FS表示满量程输入值，n为二进制位数。
对于5V的满量程，采用８位的DAC 时，分辨率为5V/28=19.5mV；当采用12位的DAC时，分辨率则为5V/212＝1.22mV。
显然，位数越多，分辨率就越高。
什么是ADC和DAC
O(t)=0。
电路中各信号波形如图（图1 取样电路结构(a)取样与保持过程往往是通过取样-保持电路同时完成的。
取样图2 取样-保持电路原理图图2 取样-保持电路波形图电路由输⼊放⼤器A1、输出放⼤器A2、保持电容C H和开关驱动电路组成。
电路中要求取样-保持电路以由多种型号的单⽚集成电路产品。
如双极型⼯艺的有AD585、AD684；混合型⼯艺的有AD1154、SHC76等。
量化与编码数字信号不仅在时间上是离散的，⽽且在幅值上也是不连续的。
任何⼀个数字量的⼤⼩只能是某个规定的最⼩数量单位的整数倍。
为将模拟信号转换为数字量，在A/D转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似⽅式归化到相应的离散电平上，这⼀转化过程称为数值量化，简称量化。
量化后的数值最后还需通过编码过程⽤⼀个代码表⽰出来。
经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。
量化过程中所取最⼩数量单位称为量化单位，⽤△表⽰。
它是数字信号最低位为1时所对应的模拟量，即1LSB。
在量化过程中，由于取样电压不⼀定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，⽤ε表⽰。
量化误差属原理误差，它是⽆法消除的。
A/D 转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越⼩，量化误差越⼩。
量化过程常采⽤两种近似量化⽅式：只舍不⼊量化⽅式和四舍五⼊的量化⽅式。
１.只舍不⼊量化⽅式以3位A/D转换器为例，设输⼊信号v1的变化范围为0～8V，采⽤只舍不⼊量化⽅式时，取△=1V，量化中不⾜量化单位部分舍弃，如数值在0～1V之间的模拟电压都当作0△，⽤⼆进制数000表⽰，⽽数值在1～2V之间的模拟电压都当作1△，⽤⼆进制数001表⽰……这种量化⽅式的最⼤误差为△。
２.四舍五⼊量化⽅式 如采⽤四舍五⼊量化⽅式，则取量化单位△=8V/15，量化过程将不⾜半个量化单位部分舍弃，对于等于或⼤于半个量化单位部分按⼀个量化单位处理。
它将数值在0～8V/15之间的模拟电压都当作0△对待，⽤⼆进制000表⽰，⽽数值在8V/15～24V/15之间的模拟电压均当作1△，⽤⼆进制数001表⽰等。
dac的工作原理
dac的工作原理
DAC（数模转换器）是一种电子设备，用于将数字信号转换
为模拟信号。
它是数字系统和模拟系统之间的桥梁，将数字信息转化为模拟信号的形式，以便在模拟电路中进行处理和传输。
DAC的工作原理基于脉冲宽度调制（PWM）技术。
在DAC 中，数字信号由一系列二进制位表示，每个二进制位称为一个比特。
这些二进制位通常以二进制补码的形式表示，其中最高位是符号位，其余位表示数值。
DAC根据输入的二进制信号
生成一个由模拟电压或电流表示的输出信号。
DAC工作过程如下：首先，输入的数字信号被DAC控制器解码并转化为一个数字数值。
然后，这个数字数值通过一个数字滤波器平滑处理。
接下来，DAC根据解码后的数字数值，以
一定的采样率和时钟频率，生成一系列脉冲信号。
这些脉冲信号的脉宽和时间间隔代表了输入信号的数值。
最后，这些脉冲信号通过一个低通滤波器，将脉冲信号转换为连续的模拟电压或电流信号。
需要注意的是，DAC的性能受到许多因素的影响，包括分辨率、采样率、时钟精度和电压参考等。
分辨率指的是DAC能
够表示的不同输出电平的数量，通常以比特为单位来衡量。
采样率指的是DAC生成输出信号的速率，以每秒采样点数（SPS）为单位来表示。
时钟精度是衡量DAC时钟源的稳定
性和准确性的指标，而电压参考则决定了DAC输出信号的范
围和精度。
总而言之，DAC通过将数字信号转换为模拟信号，实现了数字系统与模拟系统之间的互通。
它在各种应用中发挥着重要的作用，比如音频和视频处理、通信系统、自动控制等。
ADC及DAC的名词解释
ADC及DAC的名词解释在现代科技发展的浪潮中，ADC和DAC这两个名词经常出现在我们的视野中。
它们分别代表着模数转换器（Analog-to-Digital Converter）和数模转换器（Digital-to-Analog Converter）。
今天，让我们一起来深入了解这两个名词的含义和应用。
一、ADC的名词解释ADC，全称为模数转换器，是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是离散的、通过二进制代码表示的信号。
ADC的主要功能就是将采样的模拟信号转换为数字信号，使得计算机或其他数字设备能够处理和分析这些信号。
ADC的工作原理可以简单描述如下：首先，ADC对输入的模拟信号进行采样，即在一段时间内对信号进行周期性的测量。
接着，对每个采样值进行量化，将其转换为数字形式。
最后，经过编码和处理，数字信号被发送到计算机或其他设备进行处理和分析。
ADC广泛应用于各个领域。
在音频设备中，ADC将声音信号转换为数字信号，使得我们能够通过电脑、手机等设备收听和录制音频。
在医疗仪器中，ADC将生物电信号转换为数字信号，帮助医生进行诊断和治疗。
在工业控制系统中，ADC用于采集各种传感器产生的模拟信号，实现自动控制和监测。
二、DAC的名词解释DAC，全称为数模转换器，是一种将数字信号转换为模拟信号的设备。
与ADC相反，DAC的主要功能是将计算机或其他数字设备产生的数字信号转换为可以用于驱动音频、视频等模拟设备的模拟信号。
DAC的工作原理可以简单描述如下：首先，DAC接收到来自计算机或其他数字设备产生的数字信号。
然后，通过解码和处理，将这些数字信号转换为模拟信号。
最后，模拟信号被放大，以便能够驱动扬声器、显示器等设备。
DAC的应用范围也非常广泛。
在音频设备中，DAC将数字音频信号转换为模拟音频信号，使我们能够欣赏到高质量的音乐。
在视频设备中，DAC将数字视频信号转换为模拟视频信号，实现高清影像的播放。
ADC和DAC有什么区别？
ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）是数字信号处理中常见的两种转换器，它们的主要区别如下：
1. 功能：ADC将连续的模拟信号转换为对应的数字表示，将模拟信号的电压、电流等连续变化转换为离散的数字编码。
而DAC则将数字信号转换为相应的模拟信号，将离散的数字编码转换为相应的模拟电压或电流。
2. 方向：ADC是模拟到数字的转换器，将模拟信号转换为数字数据；而DAC是数字到模拟的转换器，将数字数据转换为模拟信号。
3. 输入/输出：ADC的输入是模拟信号，通常是电压或电流等连续变化的信号；而输出是对应的数字编码。
DAC的输入是数字数据，通常是离散的二进制编码；而输出是相应的模拟信号，如电压或电流。
4. 应用领域：ADC广泛应用于从模拟传感器（如温度传感器、光传感器等）获取数据、音频信号处理、数字通信等领域。
DAC主要用于音频信号合成、数字音频处理、图像生成等领域。
5. 分辨率：ADC和DAC的性能指标包括分辨率，即数值表示的精确度。
ADC的分辨率表示数字输出的位数，通常以比特（bit）表示；而DAC的分辨率表示数字输入的位数，也通常以比特表示。
总的来说，ADC和DAC是互为逆过程的转换器，一个将模拟信号转换为数字信号，另一个将数字信号转换为模拟信号。
它们在信号处理和通信领域中发挥着重要的作用，并且经常一起应用于将模拟信号转换为数字形式、经过数字处理后再转换回模拟信号的过程中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
什么是DAC(数模转换器)
随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。
由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模
拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。
这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。
将模拟信号转换
成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D 转换器或ADC,Analog to DigitalConverter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称
D/A 转换器或DAC,Digital toAnalog Converter）；A/D 转换器和D/A 转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。
为确保系统处理结果的精确度，A/D 转换器和D/A 转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，A/D 与D/A 转换器还要求具有较高的转换速度。
转换精度与转换速度是衡量A/D 与D/A 转换器的重要技术指标。
随着集成技术的发展，现
已研制和生产出许多单片的和混合集成型的A/D 和D/A 转换器，它们具有愈
来愈先进的技术指标。
本章将介绍几种常用A/D 与D/A 转换器的电路结构、
工作原理及其应用。
数模(D/A)转换器转换原理数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。
为了将数字量转换成模拟量，必须将每1 位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。
这就是组成D/A 转换器的基本指导思想。
图11.1.1 表示了4 位二进制数字量与经过D/A 转换后输出的电压模拟量之间的对应关系。
由图11.1.1 还可。