什么是DAC的转换精度和转换速度.
AD、DA转换
5V
/每1个最低有效位 个最低有效位
(2) D/A的组成 的组成 由三部分电路组成
电阻网络 模拟电子开关 求和运算放大器
1、权电阻D/A变换器 、权电阻 变换器
这种变换器由“电子模拟开关” 这种变换器由“电子模拟开关”、“权电阻求和网 运算放大器” 基准电源”等部分组成。 络”、“运算放大器”和“基准电源”等部分组成。
模－数转换：模拟信号→数字信号： 数字信号： 数转换：模拟信号 数字信号 A/D转换器 (ADC:Analog Digital Converter) 转换器 数－模转换：数字信号→模拟信号： 模拟信号： 模转换：数字信号 模拟信号 D/A转换器 (DAC:Digital Analog Converter) 转换器
uo 控 制 逻 辑
时钟 清 0、置数 、 “1”状态是否保留 状态是否保留 控制端 清 0、置数 、 CP、(移位命令 、 移位命令 移位命令)
D / A
1 0 0 0
数码寄存器
1 0 0 0
移位寄存器
原理框图
3、双积分型ADC 、双积分型
双积分型ADC是一种电压双积分型ADC是一种电压-时间间接型模数转换器 ADC是一种电压 主要有积分器、比较器、 主要有积分器、比较器、计数器和控制电路组成 工作过程由对基准源和样值两次积分完成。 工作过程由对基准源和样值两次积分完成。
∞ C - +
B A
这种A/D 这种A/D 变 D1 换器的优点是转 换速度快， 换速度快，缺点 D0 是所需比较器数 目多， 数字输出 目多，位数越多 矛盾越突出。 矛盾越突出。
逻辑状态关系表
输入电压
uxLeabharlann 比较器输入编码器输出
A B C D E F G D2 D1 D0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0
数字-模拟转换器(DAC)原理研究
原理描述 实验方案 仿真实验电路以及结果 扩展
数模转换原理
DAC的一般组成 DAC的一般组成 DAC技术指标 DAC技术指标
1.转换精度: 1.转换精度: 转换精度 分辨率 转换误差 2.转换速度 2.转换速度
1kΩ
1kΩ
（1） 列出从000 到111 所有数 列出从000 字信号对应的模拟电压。 字信号对应的模拟电压。 2kΩ （2） 若每隔1us 可以给出一个 若每隔1us 数字信号，试给出一种产生周期 数字信号， 为16us，幅度为7V 的锯齿波和 16us，幅度为7V 三角波和方波的数字信号方案 （仅给出一个波形周期的数字信 号即可）。 号即可）。 （3）查阅DAC0832 芯片手册， 查阅DAC0832 芯片手册， 分析其倒置R-2R 电阻网络进行 分析其倒置R DAC 转换原理。当其输出接电流 转换原理。 电压转换运放时，推导其输出电 电压转换运放时， 压。 （4）扩展：设计一个数字控制 扩展： 增益的电压放大器，V0=nkVi， 增益的电压放大器，V0=nkVi， 其中n=0-15，k=2,Vi=+/-5V。用 其中n=0-15，k=2,Vi=+/-5V。 n=0 EWB 仿真设计结果。 仿真设计结果。
2kΩ
2kΩ 2kΩ 2kΩ
此试验是电阻型DAC 此试验是电阻型DAC
vS 2 1 0 1 1 1 1 2 1 0 v0 = vS2 + vS1+ vS0 = 2 vS2 +2vS1+2 vS0 = 2 b +2b +2 b 2 1 0 3 6 12 12 12
开关动作 000 001 010 011 100 101 110 111 电压值（ 电压值（V） 0 1 2 3 4 5 6 7
DA转换器
实现上述功能的电路分别称为A/D转换器,简称ADC(Analog－ Digital Converter的缩写)和D/A转换器,简称DAC(Digital－Analog Converter的缩写)。 A/D转换器有时又称为编码器，而D/A转换器有时又称为解码器。
7.2 D/A转换器 D/A转换器
DAC转换框图 转换框图
DAC电路的输入是数字量，它是由二进制代码按数位组合起来的，每 电路的输入是数字量，它是由二进制代码按数位组合起来的， 电路的输入是数字量 位代码都具有一定的“ 为了把数字量转化为模拟量， 位代码都具有一定的“权”。为了把数字量转化为模拟量，应当把每 一位代码按“ 的大小转换成相应的模拟量， 一位代码按“权”的大小转换成相应的模拟量，然后将各位的模拟量 相加，所得的总和就是与数字量成正比的模拟量。 相加，所得的总和就是与数字量成正比的模拟量。
权电阻D/A转换器 权电阻D/A转换器
四个双向电子模拟开关S 四个双向电子模拟开关 0—S3 权电阻网络R、 、 权电阻网络 、2R、22R、23R 、 基准电压U 基准电压 R 运算放大器
定量分析
Ri支路电流表达式 总输出电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I Σ = I 3 + I 2 + I1 + I 0
UR Ii = ⋅ Bi Ri
ADC转换框图 转换框图
将模拟量转换为数字量分四个步骤进行，即采样、保持、量化和编码。 将模拟量转换为数字量分四个步骤进行，即采样、保持、量化和编码。
7.3 A/D转换器（续） A/D转换器（ 转换器
1）采样－保持电路 ）采样－ 采样定理
f S ≥ 2 f i max
7.3 A/D转换器（续） A/D转换器（ 转换器
dac转换原理
dac转换原理DAC转换原理DAC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器件。
它将数字信号以一定的精度和速度转换为模拟电压或电流输出，被广泛应用于各种电子设备中，如音频设备、通信设备、仪器仪表等。
DAC转换原理基于数模转换（Digital-to-Analog Conversion）技术，通过将离散的数字信号转换为连续的模拟信号实现。
数模转换的过程可以分为两个主要步骤：采样和保持（Sampling and Holding）以及量化和编码（Quantization and Encoding）。
在采样和保持阶段，DAC转换器接收到输入的数字信号，并将其转换为模拟信号。
这个过程涉及到采样器和保持器的工作，采样器负责按照一定的频率对输入信号进行采样，而保持器则用于在采样的瞬间将采样到的信号保持住，以便后续的处理。
在量化和编码阶段，DAC转换器将经过采样和保持的信号进行量化和编码，将离散的数字信号转换为模拟信号。
量化是将连续的信号离散化，将其划分为一系列离散的电平，用来表示输入信号的幅度。
编码则是将离散的电平映射为模拟信号的幅度，通常采用二进制编码方式。
在DAC转换原理中，一个重要的参数是分辨率（Resolution），它表示DAC转换器能够分辨的电平数量。
分辨率越高，表示DAC转换器能够输出更精确的模拟信号，但同时也需要更复杂的电路设计和更高的成本。
另一个重要的参数是采样率（Sampling Rate），它表示DAC转换器每秒对输入信号进行采样的次数。
采样率越高，表示DAC转换器能够更快地将数字信号转换为模拟信号，从而提高信号的还原度和准确性。
DAC转换器的实现方式有很多种，常见的包括串行式DAC、并行式DAC和Σ-Δ调制式DAC等。
串行式DAC通过串行输入方式将数字信号转换为模拟信号，适用于低速和低分辨率的应用。
并行式DAC通过并行输入方式将数字信号转换为模拟信号，适用于高速和高分辨率的应用。
第9章-DAC和ADC
图9.2.6
DAC——CB7520电路原理图
【例1】 下图是用CB7520和74LS161组成的波形发生器电路。已 知CB7520的VREF=-10V，试画出输出电压V0的波形，并标出波形图 上各点电压的幅度。
9.2.7
DAC——CB7520应用举例
§9.2.3 权电流型D/A转换器
在权电阻网络DAC和倒T形电阻网络DAC中的模拟开关在实 际应用中，总存在一定的导通电阻和导通压降，而且每个开关的 情况又不完全相同，所以它们的存在无疑会引起转换误差，影响 转换精度。 权电流型DAC可有效的解决这一问题。其示意图如下：
n
其中： X X n 2
n 1
X n 1 2
n2
X 1 2 Dn
0
一般的数模转换器的基本组成可分为四部分，即：电 阻译码网络、模拟开关、基准电压源和求和运算放大器。
图9.2.2 数模转换器原理图
目前使用最广泛的D/A转换技术有两种：权电阻网络 D/A转换和T形电阻网络D/A转换。
本章主要内容
第一节
概述
第二节
D/A转换器
第三节 A/D转换器
§9.1 概述
DAC和ADC的应用举例：
DAC和ADC的应用举例——MP3播放器：
DAC和ADC的应用举例——数字温度计：
DAC和ADC的应用举例——数字血压计：
在过程控制和信息处理中，经常会遇到一些连续变化的 物理量，如话音、温度、压力、流量等，它们的量值都是 随时间连续变化的。为了能使用数字电路处理模拟信号， 必须把模拟信号转换成相应的数字信号，方能送入数字系 统进行处理。同时，还往往要求将处理后得到的数字信号 再转换为相应的模拟信号作为最后的输出。 图9.1.1所示即为一个典型的数字控制系统框图：
dac模块选型方法和规则
dac模块选型方法和规则DAC（数字到模拟转换器）模块选型方法和规则如下：1. 确定转换精度：首先，根据系统的需求，确定DAC模块的转换精度。
常见的转换精度有8位、12位、16位等。
转换精度越高，输出电压信号的分辨率越高，但同时也会带来更高的成本和功耗。
2. 确定输出电压范围：根据系统需求，确定DAC模块的输出电压范围。
这将有助于选择合适的电源电压和电阻网络。
3. 选择接口类型：根据系统硬件接口需求，选择合适的DAC接口类型。
常见的接口类型有并行接口、串行接口（如SPI、I2C等）。
4. 考虑速度和稳定性：根据系统对DAC模块的实时性和稳定性的要求，选择合适的器件。
一般来说，转换速度越快，响应时间越短，但也会带来更高的成本。
稳定性方面，要考虑温度稳定性、电源稳定性等因素。
5. 确定封装和功率：根据系统板的空间要求和功耗要求，选择合适的封装和功率等级的DAC模块。
6. 考虑外围元器件：DAC模块通常需要一些外围元器件，如电阻、电容等，以实现电压调整、滤波等功能。
在选型时，要考虑这些外围元器件的匹配性。
7. 参考设计和应用手册：查阅DAC模块的生产商提供的参考设计和应用手册，了解模块的实际性能参数，以确保其符合系统需求。
8. 考虑成本和可靠性：在满足性能要求的基础上，综合考虑成本和可靠性因素，选择合适的DAC模块。
9. 测试和验证：在选型过程中，可以通过仿真、测试等方法，验证DAC模块是否满足系统需求。
如有必要，可以进行实际测试，以确保其在实际应用中的性能。
10. 考虑供应商支持：选择具有良好技术支持和售后服务的DAC模块供应商，以便在后续使用过程中遇到问题时能得到及时解决。
综上所述，在DAC模块选型过程中，要综合考虑性能、成本、可靠性等多方面因素，选择合适的模块。
同时，密切关注行业新技术和发展趋势，以便及时了解并引入更先进的DAC解决方案。
ADC和DAC主要技术指标简介
2、AD转换器的主要技术指标1）分辨率（Resolution)指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2的比值.分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。
2）转换速率（Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需要的时间的倒数.积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。
采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔.为了保证转换的正确完成，采样速率（Sample Rate）必须小于或等于转换速率.因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的.常用单位是Ksps和Msps，表示每秒采样千/百万次（kilo/Million Samples per Second）3）量化误差（Quantizing Error）由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD 的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD（理想AD）的转移特性曲线(直线）之间的最大偏差。
通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB.4）偏移误差(Offset Error）输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小. 5）满刻度误差（Full Scale Error）满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
6）线性度（Linearity)实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移,不包括以上三种误差.其它指标有:绝对精度（Absolute Accuracy)，相对精度(Relative Accuracy）,微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（Total Harmonic Distortion缩写THD）和积分非线性。
3、DA转换器DA转换器的内部电路构成无太大差异，一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。
大多数DA转换器由电阻阵列和N个电流开关（或电压开关)构成。
数字电子技术-数模DA转换-
本任务要求以D/A 转换芯片DAC０８３２为核心设计、组装与实现一个锯齿
波发生电路。输出锯齿波电压的特点是 ： 线性连续增加 ， 迅速回零后重复上述过
程，如图所示。根据该特点，从输出回溯到输入，可将设计任务分解成三部分：
其一，利用集成运放将DAC０８３２转换后的电流输出转换为电压输出；
其二 ， 利用DAC０８３２将８位二进制信息转换为线性连续增加的模拟电压 ， 数
的场合。
图 DAC0832直通工作方式试
1.电路工作过程分析
实训电路原理图如图所示。该电路是以
DAC0832为核心组成的锯齿波发生器。其中两
片74LS161构成一个８位二进制计数器,计数器
的输出状态在00000000~11111111之间变化
。DAC0832将计数器输出的８位二进制信息转
0
1
1
1
1
D1
0
0
1
1
0
0
1
1
D0
0
1
0
1
0
1
0
1
uO
0
k
2k
3k
4k
5k
6k
7k
8
组成D/A转换器的基本指导思想：将数字量按权展开相加，
即得到与数字量成正比的模拟量。
图 n位D/A转换器方框图
D/A转换器的种类很多,主要是解码网络不同。主要有：
权电阻网络DAC、
T形电阻网络DAC
倒T形电阻网络DAC、
模转换器有２８＝２５６个模拟电压输出；
其三 ， 利用集成芯片完成８位二进制计数 ， 使计数的数字量由００００００００
逐渐增加到１１１１１１１１。
6