第1章数字电路基础知识 - 数模和模数转换.
模数和数模转换数模转换即将数字量转换为模拟电量电压或
第17章 模数和数模转换数模转换即将数字量转换为模拟电量(电压或电流)，使输出的模拟电量与输入的数字量成正比。
实现数模转换的电路称数模转换器模数转换即将模拟电量转换为数字量，使输出的数字量与输入的模拟电量成正比。
实现模数转换的电路称模数转换器17.1 数模（D/A ） 转换器一、D/A 转换器的基本原理及分类1．数模转换的基本原理要求：输出的模拟量与输入的数字量成正比。
输入数字量 D = (D n -1 D n -2 ⋅⋅⋅ D 1 D 0 ) 2= D n -1 2n -1 + D n -2 2n -2 + ⋅⋅⋅ + D 1 21 + D 0 20 输出模拟电压 u O = D △ = (D n -1 2n -1 + D n -2 2n -2 + ⋅⋅⋅ + D 1 21 + D 0 20)△△ 是 DAC 能输出的最小电压值，称为 DAC 的单位量化电压，它等于 D 最低位(LSB)为 1、其余各位均为 0 时的模拟输出电压(用 U LSB 表示)。
2．倒T 型网络D/A 转换器,基本原理如图示：D D n 输模D A CD 01D n -2n -1¡-u O位二进制数入拟电压输出u O2R模拟开关 S i 打向“1”侧时，相应 2R 支路接虚地；打向“0”侧时，相应 2R 支路接地。
故无论开关打向哪一侧，倒 T 型电阻网络均可等效为下图：从 A 、B 、C 节点向左看去，各节点对地的等效电阻均为 2R 。
即I 3 = 23 I 0， I 2 = 22 I 0， I 1 = 21 I 0， I 0 = 20 I 0可见，支路电流值 Ii 正好代表了二进制数位 D i 的权值 2i。
模拟开关 S i 受相应数字位 Di 控制。
当 Di = 1 时，开关合向“1”侧，相应支路电流 Ii 输出；Di = 0 时，开关合向“0”侧， Ii 流入地而不能输出。
i Σ = D 3 I 3 + D 2 I 2 + D 1 I 1 + D 0 I 0= ( D 3 23 + D 2 22 + D 1 21 + D 0 20) I 0 = D I 03．D/A 转换器主要指标常用 DAC 主要有权电阻网络 DAC 、 R - 2R 、T 形电阻网络 DAC 、R - 2R 倒 T 形电阻网络 DAC 和权电流网络 DAC 。
9.数模转换和模数转换电路
对于n位的倒T形电阻网络DAC，则 ：
由此可见，输出模拟电压uO与输入数字量D成 正比，实现了数模转换。
DAC的主要技术参数
1.分辨率 分辨率是指输出电压的最小变化量与满量程输出电压之比。 输出电压的最小变化量就是对应于输入数字量最低位为 1 ， 其余各位均为0时的输出电压。 满量程输出电压就是对应于输入数字量全部为 1 时的输出电 压。 对于n位D/A转换器，分辨率可表示为：
2. 量化和编码
数字量最小单位所对应的最小量值叫做量化单位△。 将采样－保持电路的输出电压归化为量化单位△的整数倍 的过程叫做量化。 用二进制代码来表示各个量化电平的过程，叫做编码。
一个n位二进制数只能表示2n个量化电平，量化过程中不 可避免会产生误差，这种误差称为量化误差。量化级分得越多
（n越大），量化误差越小。
1 0 1 0 1 1 1 1
相对误差仅为0.06%。转换精度取决于位数。
本章小结
D/A转换器和A/D转换器作为模拟量和数字量之间的 转换电路，在信号检测、控制、信息处理等方面发 挥着越来越重要的作用。 D/A转换的基本思想是权电流相加。电路通过输入的
数字量控制各位电子开关，决定是否在电流求和点
加入该位的权电流。倒T形电阻网络是应用较广的电 路结构。 A/D转换须经过采样、保持、量化、编码四个步 骤才能完成。
CP 0 1 2 3 4 5 6 7
D7D6D5D4D3D2D1D0 u0 (V) uI>uO
10000000 11000000 10100000 10110000 10101000 10101100 10101110 10101111
5 7.5 6.25 6.875 6. 5625 6.71875 6.796875 6.8359375
电子技术基础第章数模与模数转换器
第13章数/栈与栈/数转换森成都理工丸学工程技术学隐自动化工程糸雷永铎2013电子技术基础 _____（电工季II ）第13章数/模与模/数转换器13.1数/模(D/A)转换器13.2模/数(A/D)转换器引言模拟信号n字信号:A/D转换器(ADC—Analog To Digital Converter) 数字信号逹拟信号：D/A转换器(DAC— Digital To Analog Converter)传感器模拟控制匸DAC 数字信号数字计算亂数字控制A/D 转换器、D/A 转换器的应用计算机进行各种 数字处理（如滤 波、计算）、数 据保存、打印等传感器（温度、压 力、流量、 应力等）符图 字、 示形 显图示显示器计算机13・1数/模(D/A)转换器常用在电阻网络D/A 转换器和T 形电阻网络D/A 转换器13.1.1权电阻网络D/A 转换器权电阻网琢基 准电压源 和运算放J Rfu 02[R2oIIiti-\ dn-213-2权电阻网络D/A 转换器II加di)(LSB)A ++大器価成。
1.电子开关的作用及其组成双向电子开关S,』S”_2,A , So分别受输入二进制数码S，A d0的控制68rlo ——O(L13-3 5位二逬制数1101OD/A转换示意图权电阻网络的电阻取值也符合二进制规律。
由于电 阻阻值和每一位的"权"相对应,所以称为权电阻 13-4晶体管双向电子开关电子开关由晶体管或场效应晶体管构成2.权电阻网络：3・运算放大器运算放大器输入端的权电耳络构成反相加法运算电路。
这样,就可以将权电阻网络所转换得的各位模拟量相加,最后获得D/A转换。
D/A的组成电阻网络求和运算放大器2R 2R 2R 2R 2R^I-^3R/2So \ Si \ s2 j ］汀H，S3 II ----- S°~S3：V REF 模拟电子开关精密参D=0,S倒向地D° D] D2 D?考电压输入4位二进制数_____ / D=l, S倒向V REFD/A转换原理-当D3D2D1D O=OOOO时RJ2RH 2R0!D。
数模转换与模数转换
数模转换与模数转换数模转换（Digital-to-Analog Conversion，简称DAC）和模数转换（Analog-to-Digital Conversion，简称ADC）是数字信号处理中常用的两种信号转换方法。
数模转换将数字信号转换为模拟信号，而模数转换则将模拟信号转换为数字信号。
本文将就数模转换和模数转换的原理、应用以及未来发展进行探讨。
一、数模转换（DAC）数模转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在数字系统中，所有信号都以离散的形式存在，如二进制码。
为了能够将数字信号用于模拟系统中，需要将其转换为模拟信号，从而使得数字系统与模拟系统能够进行有效的接口连接。
数模转换的原理是根据数字信号的离散性质，在模拟信号上建立相似的离散形式。
常用的数模转换方法有脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，简称PAM），脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）和脉冲位置调制（Pulse Position Modulation，简称PPM）等。
这些方法根据传输信号的不同特点，在转换过程中产生连续的模拟信号。
数模转换在很多领域有广泛应用。
例如，在音频领域，将数字音频信号转换为模拟音频信号，使得数字音频可以通过扬声器播放出来。
另外，在电信领域，将数字信号转换为模拟信号后，可以用于传输、调制解调、功率放大等过程。
二、模数转换（ADC）模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。
模拟信号具有连续的特点，而数字系统只能处理离散的信号。
因此，当需要将模拟信号用于数字系统时，就需要将其转换为数字形式。
模数转换的原理是通过采样和量化来实现。
采样是将模拟信号在时间上进行离散化，而量化是将采样信号在幅度上进行离散化。
通过这两个过程，可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
模数转换在很多领域都有应用。
例如，在音频领域，将模拟音频信号转换为数字音频信号，使得音频信号可以被数字设备处理和存储。
【精品】数模转换与模数转换
【关键字】精品第7章数-模转换与模-数转换第1讲数-模转换一、教学目的：1、数模转换的基本原理。
2、理解常见的数模转换电路。
3、掌握数模转换电路的主要性能指标。
二、主要内容：1、数模转换的定义及基本原理2、权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数3、DAC主要性能指标三、重点难点：权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数。
四、课时安排：2学时五、教学方式：课堂讲授六、教学过程设计复习并导入新课：新课讲解：[重点难点]权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数，逐次逼近型A/D转换器、双积分型A/D转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数。
[内容提要]本章介绍数字信号和模拟信号相互转换的基本原理和常见转换电路。
必要性与意义：自然界中，许多物理量是模拟量，电子系统中的输入、输出信号多数也是模拟信号。
而数字系统处理的数字信号却具有抗干扰能力强、易处理等优点；利用数字系统处理模拟信号的情况也越来越普遍。
由于数字系统只能对数字信号进行处理，因此要根据实际情况对模拟信号和数字信号进行相互转换。
随着计算机技术和数字信号处理技术的快速发展，在通信、自动控制等许多领域，常常需要将输入到电子系统的模拟信号转换成数字信号后，再由系统进行相应的处理，而数字系统输出的数字信号，还要再转换为模拟信号后，才能控制相关的执行机构。
这样，就需要在模拟信号与数字信号之间建立一个转换接口电路—模数转换器和数模转换器。
A/D转换定义：将模拟信号转换为数字信号的过程称为模数转换（Analog to Digital），或A/D转换。
能够完成这种转换的电路称为模数转换器（Analog Digital Converter），简称ADC。
D/A转换定义：将数字信号转换为模拟信号的过程称为数模转换（Digital to Analog），或D/A转换。
数字电路第1章数字电路概述
导线连接起来的电路；
集成电路是将元器件及导线均采用半导体工艺 集成制作在同一硅片上，并封装于一个壳体内的 电路。一块芯片上集成的元器件数量的多少，称 为集成电路的集成度。
小规模集成电路(SSI， 数十器件/片) 中规模集成电路(MSI， 数百器件/片)
JHR
第1章 数字电子技术概述
一、本章主要介绍内容
1.数字电子技术与模拟电子技术的区别，数字 信号和数字电路的基本概念。
2.半导体器件（二极管、三极管、MOS管）在 数字电路中主要工作于开关状态，重点介绍它们的 开关运用特性。 3.数字系统中信息可分为数值和文字符号两大 类。数值的计数体制常用的有二进制、十进制、十 六进制，重点介绍它们的
方法二：按位、权值进行转换。 在十进制数中，小数点左侧第一位称为个位，其 权值为100，第二位称为十位，其权值为101，依
此类推。
例如：十进制数3954代表：
3 9 5 4
（3103）＋（9102）＋（5101）＋（4100） （31000）＋（9100）＋（510）＋（41） 3000 ＋ 900 ＋ 50 ＋ 4＝3954
3.八进制数
数码：0、1、2、3、4、5、6、7、八个数码。 基数：8 计数规律： 逢八进一、借一当八
n 1
一般表达式： N 8
im
K i 8i
如 .7 ) 8 3 8 2 2 81 5 8 0 7 8 1 (325 ( 213 .875 )10
（N）10＝（b2b1b0）2
则
（b2b1b0）2 ＝（b2×22＋b1×21＋b0×20）10
此式说明 （N）10÷2＝b2×21＋b1……余数b0
什么是数模转换和模数转换
什么是数模转换和模数转换1. 引言在现代科技和通信领域中，数模转换（Digital-to-Analog Conversion）和模数转换（Analog-to-Digital Conversion）是非常重要的概念。
它们在各种应用中起着至关重要的作用，如音频处理、图像处理、数据转换等。
本文将介绍数模转换和模数转换的定义、原理和应用。
2. 数模转换数模转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。
数字信号是以离散的二进制形式表示的信号，而模拟信号是连续变化的信号。
通过数模转换，我们可以将数字信号转换为模拟信号，以便于在模拟领域进行进一步的处理和分析。
数模转换的原理是通过采样和保持、量化和编码三个步骤实现的。
首先，采样和保持将连续的模拟信号转换为离散的采样信号。
然后，量化将采样信号的幅度离散化为一系列的取值。
最后，编码将离散化后的采样信号转换为二进制代码，以便进行数字信号处理。
数模转换广泛应用于音频和视频领域。
例如，在音频播放器中，数模转换器将数字音频信号转换为模拟信号，使得我们可以聆听到高质量的音乐。
同时，在数字电视中，数模转换器将数字视频信号转换为模拟视频信号，使得我们可以观看高清晰度的电视节目。
3. 模数转换模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是以离散的二进制形式表示的信号。
通过模数转换，我们可以将模拟信号转换为数字信号，以便于在数字领域进行处理和存储。
模数转换的原理是通过采样和量化两个步骤实现的。
首先，采样将连续的模拟信号转换为离散的采样信号。
然后，量化将采样信号的幅度离散化为一系列的取值。
最终，将离散化后的采样信号转换为二进制代码，以表示数字信号。
模数转换在通信领域和数据存储领域得到广泛应用。
例如，在手机通信中，模数转换器将人的声音转换为数字信号，以便于在网络中传输。
同样地，在数字存储设备中，模数转换器将模拟数据（如声音、图像等）转换为数字数据，以便于存储和处理。
数字电子技术数模与模数转换
图 8 – 12 双积分A/D电路原理图
数字电子技术数模与模数转换
图 8 – 13 双积分ADC工作数字波电子形技术数模与模数转换
(1) 采样阶段：在启动脉冲作用下，将全部触发器置0。 由于Qn=0，使开关S与输入信号uI连接, A/D转换开始。uI 加至积分器的输入端后，积分器对uI进行积分，输出为
数字电子技术数模与模 数转换
2020/11/21
数字电子技术数模与模数转换
第8章 数/模与模/数转换
8.1 DAC 8.2 ADC
数字电子技术数模与模数转换
图 8 - 1 A/D、D/A转换器在数字系统中的应用
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8.1 DAC
8.1.1 DAC的基本概念
1. 转换特性 DAC 电 路 输 入 的 是 n 位 二 进 制 数 字 信 息 B(Bn-1,Bn-
发器C，使QC=1。同时CP2使触发器B置1。这样，在CP2作用
后，JK触发器的状态为QDQCQBQA=1110。D/A转换器输出参
考电压
。
，
比较器输出F=0，G=1。这样，各级触发器的J=0，K=1。
CP2作用结束后，CP3节拍脉冲到来，其下跳沿触发JK触
发器B，使QB=0。同时CP3使触发器A置1。这样，在CP3作用
数字电子技术数模与模数转换
3. 转换速度
转换时间是指ADC从转换信号到来开始，到输出端 得到稳定的数字信号所经过的时间。此时间与转换电路 的类型有关。不同类型的转换器，其转换速度相差很大。 并行ADC转换速度最高，八位二进制输出的单片ADC其 转换时间在50ns内，逐次逼近型ADC转换速度次之，一 般在10~50μs，也有的可达数百纳秒。双积分式ADC转 换速度最慢，其转换时间约在几十毫秒至几百毫秒间。 实际应用中，应从系统总的位数、精度要求、输入模拟 信号的范围及输入信号极性等方面综合考虑ADC的选用。