AD高速数模转换器中文
AD76816-Bit高速数模转换器
特性
刷新率：30MSPS
分辨率：16-Bit
线性度:1/2LSBDNL@14Bits
1LSBINL@14Bits
最快建立时间:
满量程25ns,精度0.025%
SFDR@1MHz输出:86dBc
THD@1MHz输出:71dBc
低干扰脉冲:35pV-s
功率消耗:465mW
片上基准源：2.5V
边沿触发锁存器
乘法参考能力
应用
任意波形发生器
通信波形重建
矢量图形显示
产品描述
AD768是16-Bit高速数模转换器（DAC）提供优良的交流和直流性能。AD768是ADI公司的先进双极CMOS制造（abcmos）处理，结合双极晶体管的速度，激光微调薄膜电阻的精度和有效CMOS逻辑。一个分段电流源架构与专有开关技术相结合，以减少毛刺能量来获得最大化的动态精度。边沿触发输入锁存器和一个温度补偿的带隙基准源已集成，提供一个完整的单片DAC解决方案。
AD768是电流输出DAC标称满量程输出电流20mA和一个1K 的输出阻抗。差分电流输出提供支持单端或差分应用。电流输出可以绑接输出电阻提供电压输出，或连接到高速放大器的求和点提供一个缓冲电压输出。同时，差分输出可以连接到变压器或差分放大器。
片上基准源和控制放大器配置为最大的准确性和灵活性。AD768可以通过芯片上的基准源或由一个外部基准电压基于一个外部电阻的选择驱动。外部电容器允许用户优化变换参考带宽和噪声性能。
AD768采用±5V电源运行，典型的消耗功率465毫瓦。该芯片采用28引脚SOIC封装,规定工作在工业温度范围。
产品亮点
1、低干扰和快速建立时间提供杰出的波形重建或数字动态性能合成的要求，包括通信。
2、AD768优良的直流精度使得它适合高速A/D转换应用。
3、温度补偿，包括片上2.5V带隙基准。
4、允许的参考同一个外部电阻器使用电流输入。外部基准也可以使用。
5、AD768电流输出可单独使用或差分，无论是负载电阻，外部运算放大器求和点或变压器。
6、适当选择一个外部电阻和补偿电容允许用户优化AD768的参考标准和目标带宽应用。AD768技术参数
(TMINtoTMAX,VDD=+5.0V,VEE=–5.0V,LADCOM,REFCOM,DCOM=0V,IRE
FIN=5mA,CLOCK=10MHz,unlessotherwisenoted)
说明：
1、IOUTA测量，为虚拟接地。
2、标称FS输出电流是4倍的IREFIN电流，当IREFIN=5mA时，FS电流是20mA
3、输出电流定义为用于IREFIN和任何外部负载的总电流。
4、参考带宽是一个外部限制NR/引脚的函数。参考补偿章节的详细数据表。
5、排除内部基准源漂移。
6、包含内部基准源漂移。
7、测量无缓冲的输出电压范围(1V)和FSIOUTB50 负载电流。规格变更,恕不另行通知。绝对最大额定参数*
*强调高于列出“绝对最大额定值”之上可能会造成永久性损坏器件。这是一个强调评级只有和功能操作的器件在这些或任何其他条件高于表示在操作该规范的部分不是暗示。长时间暴露在绝对最大额定值可能影响器件可靠性。
订购指南
晶片测试范围1(T A=+258C,V DD=+5.0V,V EE=–5.0V,I REFIN=5mA,除非另有说明)
说明：
1、电气测试执行限制显示晶片探针。由于不同的装配方法和正常的成品率
损失,成品率为标准产品包装后不能保证切为骰子。。
2、限制推测的单个比特错误的测试。
3、固死锁存器控制。当锁存器控制和时钟衬垫高时边缘触发锁存成为电平触发。
4、固死衬底连接到VEE。
芯片管脚描述
技术参数定义
线性误差(也称积分非线性或INL)
线性误差被定义为实际的最大偏差,是
模拟输出和理想输出的比值,决定从零
到满刻度的直线绘制。
微分非线性(DNL)
DNL是衡量变化的模拟值,归一化满刻度,与1LSB数字输入代码的变化。
单调性
当数字输入增加如果输出增加或保持不变D/A转换器是单调。
偏置误差
理想的输出电流的偏差为零称为偏移误差。预计当IOUTA,0mA输出的输入都是0。预计IOUTB,0mA输出当所有的输入都设置为1。
增益误差
实际和理想输出跨度之间的区别。实际的跨度是由所有输入输出设置1s-输出
时所有输入都设置为0。理想的输出电流跨度是应用于IREFIN管脚电流的4倍。合规输出范围
电压在允许范围内的输出电流输出DAC。操作超出了最大合规限制导致输出级饱和度或故障,导致非线性性能。温度漂移
温度漂移是指在环境(+25°C)下的最小温度或最高温度的最大的变化。为了抵消和增益漂移,漂移指定为满刻度范围(FSR)每度ppm/度.基准源漂移,漂移是在ppm/度。
电源抑制
当满刻度输出时,供电电源在标称电压下最小值和最大值的最大的变化.
建立时间
输出所需的时间达到并保持在一个对其最终值指定的误差范围,测量的开始输出的转换。
无失真动态范围
输入信号有效值幅值和杂散信号峰值超过指定的带宽的区别,用dB表示。
总谐波失真
THD是测量输入信号六次谐波的有效值总和和基波的比值。它用百分比或分贝(dB)表示。
干扰脉冲
在DAC上有不对称开关时间产生干扰输出量化的瞬态故障脉冲。这是指定的净区域上产生小毛刺。
要增加负载电流时，基准源输出应连接一个缓冲放大器。采用适当大小的上拉电阻也可以使源增加电流负载。REFOUT 连接到IREFIN 和额外的负载的电阻值 选择应总是小于5mA 。 图6典型的基准源连接 温度注意事项 注意,基准在整个AD768的温度性能中发挥着关键作用。任何在IREFIN 出现的漂移直接影响IOUT 。当输出电流时,随波逐流IREFIN (取决于V REF 和R REF )必须最小化。这可以通过使用内部温度补偿参考V REF 和低温度系数R REF 电阻器来实现。如果输出电压,它是一个电阻率的函数,而不是一个绝对的电阻的值。通过选择 R REF 和R LOAD 相匹配的电阻温度系数, 电阻器的漂移值将抵消,提供最佳漂移性能。 参考降噪和乘法带宽 对于应用的灵活性和增加功能,参考放大器设计能够提供可调带宽，降低带宽是通过NR 节点到负电源管脚V EE 连接外部电容器。这个电容器能限制带宽和充当一个滤波器来减少从参考放大器引用的噪声。 降噪电容器,C NR ,不需要稳定和不会影响DAC 输出的建立时间。没有这种电容器,I REFIN 带宽是15MHz ，允许DAC 满刻度量程的高频调制通过输入节点。图7显示了外部降噪电容器和3dB 参考放大器的带宽之间的关系。 增益错误。对50?输出终端,由此产生的增益误差大约-5%。该配置的一个示例 是无缓冲的电压输出。 数字输入 AD768数字输入由16个数据输入插脚和一个时钟引脚组成16位并行数据输入遵循标准的正二进制编码，DB15是最高位(MSB)和DB0是最低有效位(LSB)。当所有数据位为逻辑1时，IOUTA 产生 满刻度输出电流。IOUTB 是互补输出，当所有数据位为逻辑0时输出满刻度。满刻度电流分离在两个输出之间作为输入代码的函数。 数字接口实现使用一个边沿触发主从锁存。DAC 输出跟随时钟上升沿刷新,芯片可支持时钟频率高达40MSPS 。时钟可以在任何占空系数下操作，但要符合规定的最小锁存脉冲宽度。设置和保存时间也可以是不同的时钟周期内但要满足指定的最低极限,虽然定位这些过渡的边缘可能会影响数字直通。数字输入阈值设置为CMOS 兼容逻辑大约为正电源电压的一半。小输入电流要求允许简单接口于无缓冲CMOS 逻辑。图11显示了等效价数字输入电路。 图210V 到-1V 无缓冲电压输出 DAC 转换功能 AD768-典型性能曲线 AD768输出配置的应用 接下来这章节是说明AD768的一些典型输出配置。虽然大多数配置在所有情况下IOUTAIOUTB 输出都能互换。除非另有说明,这是假定IREFIN 和满刻度电流设置为标称值。 在应用中,需要指定的直流精度,适当的电阻的选择是必需的。电阻器除了绝对公差,电阻器还会自动发热导致意想不到的误差。为了达到最佳的INL,推荐采用缓冲电压输出如图23所示。在这个配置中,RFB 电阻的自动发热可能导致增益变化,产生一个弓形INL 曲线。但这种效应可以通过选择最小化低温系数电阻器来改善。 无缓冲的电压输出配置 图21显示了AD768的配置提供一个单极输出范围约为0V 到-1V 。标称满刻度的20mA 电流流经50?RL 电阻器和DAC 输出电阻(来自R-2R 阶梯)1K ?并联,合计为47.6?。这会产生理想的满刻度电压-0.952V 对LADCOM 。此外,DAC 输出电阻1KW 的公差为±20%，获得了满刻度增益±1%的变化。对于这个线性的增益误差变化结果,可以很容易地通过调整IREFIN 来补偿。在这个配置中,重要的是要注意合规的输出的限制。最大的负电压合规是-1.2V,禁止使用100?的负载产生0V-2V 的输出振幅。一个额外的考虑是这是一个积分非线性模式操作。当电压输出节
点变化时,有限的输出阻抗使DAC 电流转向开关产生小的变化输出电流随输出电压同样产生变化,产生一个弓形的INL(大于8LSB S)。要达到最优INL 性能,建议使用缓冲电压输出模图7外部降噪电容对比-3dB 带宽 由于NR 节点的敏感性，要考虑电容器的布局位置。电容器应安装在尽可能接近芯片引脚布线尽量最短的物理位置。为了这个目的，建议使用一个贴片电容。对于不要求在IREFIN 的高频调制特性,建议电容器采用1μF 从NR 连接到V EE 。如果基准输入是纯直流,采用多个电容器如1μF 和0.1μF 噪音可降到最小化,更有效地滤除高频和低频干扰。 模拟输出 AD768提供两个模拟输出；IOUTA 对INL 和DNL 被修整到最佳性能，当全部数据为高时具有满刻度输出。在应用时需要规定的直流（dc)精度,应采IOUTA 输出。IOUTB 是互补型输出，当所有位为低时输出满刻度。IOUTA 和IOUTB 提供类似的动态性能。请参考图8和9典型INL 和DNL 的性能曲线。输出还可以使用差分互补方法。参考“应用AD768”章节，举例说明多种输出配置。 输出针对LADCOM 的规定范围是-1.2V 到+5.0V 。电流引导输出级在这个范围内保持功能。操作超出最大规定范围可能会导致输出级饱和或击穿导致非线性性能。额定直流和ac 性能规范的输出电压是0V 到-1V 。 功能描述
AD768是电流输出型DAC 标称满刻度电流20mA 和1K ?输出阻抗。差分输出提供支持单端或差分应用。DAC 架构结合分段电流源馈给高端四大比特(MSBs)和1K ?组成R-2R 梯状电阻较低的12位(LSB )。DAC 电流源馈给激光修整薄膜电阻实现优秀直流线性。利用专有开关技术减少短脉冲干扰和实现最大化动态精度。 数字接口提供了CMOS 兼容的边沿触发输入锁存，该接口容易连接CMOS 逻辑和支持时钟频率高达40MSPS 。芯片上集成温度补偿2.5V 带隙基准驱动AD768使用一个外部电阻输入基准源电流。原理框图如图1所示，是一个简单的表示内部电路来帮助理解AD768的操作。DAC 转换函数描述,随后详细描述每个关键电路部分。典型电路配置指示在AD768应用章节。 AD768可用于电流输出模式,输出连接到虚地,或采用电压输出模式输出连接一个外部电阻负载。 电流输出模式， IOUT=(DACCODE/65536)×(IREFIN ×?4) 电压输出模式， VOUT=IOUT ×RLOAD //RLAD 注释： DACCODE 是DAC 的十进制表示的输入代码;是一个在0到65535之间的整数。 IREFIN 是电流应用于IREFIN 管脚用，电流大小取决于VREF/RREF 。 代替IOUT 和IREFIN ， VOUT=–VREF ×(DACCODE/65536) ×4×[(RLOADiRLAD)/RREF] 以上方程澄清AD768传递函数的重要方面;满刻度DAC 的电流输出与输入电流成正比。电压输出函数是(RLOAD//RLAD)/RREF 的比值,允许取消电阻漂移，这一特点是通过选择匹配电阻特性来获得。 基准源输入 IREFIN 脚对REFCOM 脚是一个低阻抗的电流输入节点。这个输入电流设置DAC 电流源的大小,满刻度输出电流是加至芯片上2.5V 基准源与外部500?电阻器 从REFOUT 脚连接到IREFIN 脚能产生5mA 的基准输入电流。如果需要,可以使用各种各样的外部基准电压，原则是基于选择一个适当的电阻器。然而,要维持稳定的参考放大器,在IREFIN 脚连接的外部阻抗必须保持小于1K ?。 图2等效的基准源输入电路 IREFIN 电流可以从1mA 到7mA 不同输入，随后将导致DAC 按比例变化的满刻度电压。由于不同IREFIN 输入电流DAC 内的操作电流也不同,功耗也是如此。图3说明了这种关系。 图3功耗对比IREFIN 电流 注意，AD768的最佳操作输入电流是5mA 。在其他输入电流时线性和动态性能可能会有所退化。图4显示了输入电流典型的直流线性范围。图5显示了输入电流典型的SFDR(奈奎斯特)性能范围和时钟输入率1MHz 的输出频率。 图4INL/DNL 对比.IREFIN 电流 图5SFDR(toNyquist)vs.IREFIN@ FOUT=1MHz 基准源输出 片内2.5V 带隙基准源提供产生I REFIN 电流，REFOUT 到REFCOM 必须连接一个外部电容0.1μF 或更大来滤波。如果使用外部基准源，REFOUT 应直接绑接到正电源电压V DD ，这就有效地关闭内部基准，消除需要外部电容接到REFOUT 。基准源指定驱动标称负载5mA 但最好采用大于3倍的电流15mA 。在重负载运行会降低电源调整率和基准电压精度。所以，当需 图8典型的INL 性能 图9典型的DNL 性能 电流在LADCOM 到I REFIN 成正比和 当输出连接到一个虚拟地时要精心配置独立的数字代码。使得任何有害的梯状接地电阻对线性度的影响达到最小化。为优化直流线性,IOUTA 应该直接连接到一个虚拟地和IOUTB 应连接到真实地。在章节中有一个例子是这种配置提供了“缓冲电压输出。”如果IOUTA 直接驱动电阻负载,然后IOUTB 端应该接一个相等的阻抗。这将确保电流流过LADCOM 与数字代码保持不变,和为改善直流线性建议无缓冲的电压输出配置。 如图10所示,在每个输出终端有一个相等1K ?并联3pF 的输出阻抗。如果输出 电压偏离正常阶梯电压,一个错误电流就 图10等效的模拟输出电路 流经这1K ?阻抗。这是一个不改变输入代码的线性效果，所以它看起来是一个增益错误。对50?输出终端,由此产生的增益误差大约-5%。该配置的一个示例 是无缓冲的电压输出。 数字输入 AD768数字输入由16个数据输入插脚和一个时钟引脚组成16位并行数据输入遵循标准的正二进制编码，DB15是最高位(MSB)和DB0是最低有效位(LSB)。当所有数据位为逻辑1时，IOUTA 产生 满刻度输出电流。IOUTB 是互补输出，当所有数据位为逻辑0时输出满刻度。满刻度电流分离在两个输出之间作为输入代码的函数。 数字接口实现使用一个边沿触发主从锁存。DAC 输出跟随时钟上升沿刷新,芯片可支持时钟频率高达40MSPS 。时钟可以在任何占空系数下操作，但要符合规定的最小锁存脉冲宽度。设置和保存时间也可以是不同的时钟周期内但要满足指定的最低极限,虽然定位这些过渡的边缘可能会影响数字直通。数字输入阈值设置为CMOS 兼容逻辑大约为正电源电压的一半。小输入电流要求允许简单接口于无缓冲CMOS 逻辑。图11显示了等效价数字输入电路。 流经这1K ?阻抗。这是一个不改变输入代码的线性效果，所以它看起来是一个 图11等效的数字输入电路 数字输入信号到DAC 模拟输出应该尽可能隔离。到DAC 输入互连的距离应保持尽量短。如果数字线太长终端电阻可以提高性能。减少数字引线,输入就减少了毛刺干扰和振荡，也可以减少边缘的速度来进一步改善性能。
图23单极性0V 到2V 的缓冲 电压输出
图24使用分流器单极性0V 到2V
式。
INL 也有点依赖未使用的(IOUTB)输出端，在模拟输出章节中有所描述。为了消除这种影响,IOUTB 端应该和IOUTA 一样的阻抗,因此这两个输出对地是同样的电阻分压器。这将保持电流在LADCOM 的常数,最小化任何相关代码相关的IR 滴落在DAC 的阶梯内可能产生额外的非线性。 AC-耦合输出
如图22所示AD768配置的输出提供了一个
双相输出信号而无需使用求和放大器。交流
负载阻抗和AD768输出阻抗并联组成DAC
输出，即RL 和偏压电阻RB 并联。额定输出
振幅图22中给出的值是±0.5V ，假设条件
RB>>RL 。电路的增益是阻抗RLAD 、RB 和
RL 给定的公差函数。选择RB 和C 值的大小
主要取决于需要3dB 高通截止频率和偏置电
流,连接RB 的后级电流IB 。3dB 频率特性的
近似方程为,
f –3dB =1/[2×?
×(R B +R L //R LAD )×C].?
输出的直流偏移量是后级偏置电流和RB 电阻值de 一个函数。例如,如果
C=390pF,RB=20K ?,和IB=1.0?A,-3dB 的频率大约是20.4kHz 和直流偏移量将20mV 。 缓冲电压输出配置
单极配置
对于正输出电压，或电压范围大于允许输出合
规参数,一些类型要采用外部缓冲。在基于考
虑诸如速度、精度和成本的情况下可以
选择各种各样的放大器。当动态性能很重
要时，AD9631是一个很好的选择,可提供低失
真的10MHz 频宽。图23显示了0V 到+2V 的
满刻度单极缓冲电压输出。图23显示了0V 到
+2V 的满刻度单极缓冲电压输出。缓冲输出电
压的结果是从DAC 输出电流流经放大器的反
馈电阻,R FB 。在这种情况下,20mA 满刻度的
电流在RFB(100?,）产生一个输出电压0V 到
+2V 的范围。为了实现最佳的直流线性度可采用相同的配置和建议使用精密放大器AD845。 使用分流器缓冲输出
图23中所示的配置是放大器不可能在这种情况下提供需要的20mA 反馈电流。作为一种替代方法,图24显示了放大器A1结合电阻分流。选择R FF 和RL 的值是为了限制电流,电流I3,必须由A1提供。电流I 2应通过电阻器RL
接地分流。R FF 和RL 并联电阻值不应超过60?
图22±0.5V 无缓冲AC 耦合输出
图25双极性±2.5V 缓冲电压输出
图26使用变压器的微分输出
图27直流差动单端转换
避免超过指定的合规电压。图24中给出的值,I 3等于4mA,结果是单极性输出摆幅0V 到2V 。注意,因为A1获得大约-4的反相增益和+5噪声增益,所以应考虑A1的失真和噪声性能。
双极性配置
双极性模式是通过提供一个补偿电流,I BIPOLAR ,加至I/V 放大器(A1)求和节点来完成。通过设置I BIPOLAR 准确的满刻度电流的一半通过R FB ,结果得到相对典型地对称求和节点电压输出。图25显示了实现双极±2.5V 的电压输出。电阻分压器设置为I DAC 满刻度电流是5mA 。内部2.5V?基准产生在I BIPOLAR 的2.5mA 电流流过
RBIP 。当DAC 设置半刻度(1000),I DAC 输出2.5mA 电流,正好是I BIPOLAR 所抵消，A1输出为0V.由于DAC 输出从零到满刻度变化,所以A1可获得从-2.5V 到+2.5V 的输出电压。注意,对于这种配置从R EFOUT 输出总电流为15mA,所以外部缓冲是必需的。虽然运算放大器AD811、AD8001和AD9631等的选择具有优良的动态性能。但在直流应用中,放大器如AD845或AD797可能更合适。
微分输出配置
在应用不需要基带操作时典型地使用变压器耦合。AD768采用变压器耦合的互补输出固有的好处是提供电气隔离,没有额外的功率消耗。此外,正确应用变压器不应该降低AD768输出信号的噪声和失真,由于变压器是一个被
动的器件。图26显示了一个中心抽头变压
器提供必要的直流输出负载条件下,输出
IOUTA 和IOUTB 驱动±0.5V 信号到50?负
载。在这个特殊的电路,中心-抽头变压器的
阻抗比4相对应的匝比2。因此,任何负载
RL,到原边侧乘以4倍(即。,在这种情况下是
200?)。 为了避免直流电流流入R-2R 梯DAC,中心抽头的变压器应连接LADCOM 。为了遵守最低电压-1.2V 规定,最大的微分电阻之间IOUTA 和IOUTB 不应该超过240?。注意,微分电阻由负载RL,变压器的原边侧与任何额外微抵抗,RDIFF 组成，穿过两个输出。RDIFF 是典型增加到变压器原边侧和主电源到负载的阻抗相匹配。(即，在这种情况下200?)。
通过放大器直流耦合
如图27所示使用该电路可以很容易地实现
直流差动单端转换。这个电路将减小来源微
分电路的交流和直流共模误差。
因此,共模噪声(即，时钟通道)以及直流单极
偏移误差将显着降低。同时,对于R 和R REF
薄膜电阻器?，要做到良好的温度稳定性可
以通过使用温度跟踪。电路的设计方程对给定的应用提供对电压输出振幅和IREF 最佳化进行优化。
电源和接地方面考虑
在系统中要同时实现高速和高精度高，印刷电路板设计往往是一样重要的电路设计。在设备选择上必须使用合适的射频技术时，布局位置和轴线应提供应绕道和接地。要从AD768获得最佳结果保持电源和接地的低噪声是至关重要的。图28提供推荐的印刷电路板的插图，在AD768评估板上实现接地层布局布线。
如果实施得当,接地面层可以实现高速电路板上的很多功能：绕过,屏蔽,电流传输在混合信
号设计中,模拟和数字部分的电路板应有所不同,模拟接地面局限于覆盖模拟信号和数字接地面局限于覆盖数字互联引线。DAC 的所有模拟接地引脚,基准源地,和其他模拟输出组件地,应直接绑定到模拟接地面。两个接地面应该采用连接的路径1/4到1/2英寸上下宽度的覆铜线径连接或DAC 在1/2英寸接地线内部如图28所示。应注意确保接地面对至关重要的信号路径不间断。在数字方面,包括运行DAC 的数字输入线以及任何时钟信号。在模拟方面,包括DAC 输出信号,参考信号和电源。
使用宽运行或电源供电线路也是被推荐。这是提供一个电源供电部分双重角色的串联低阻抗,以及提供一些“自由”去耦电容连接到适当的地。图29显示了电源面层布局中使用AD768的评估板。AD768评估板使用四层PCB 板,实践上面所讨论的要求展示了良好的PCB 布局。
至关重要的是,要注意和布局的信号地和电源互联,以避免诱导外部电压连在接地信号路径。建议所有连接是短的,尽可能直接靠近封装元件引线本身,以减少不同电流之间传导的分享路径。当连线超过一英寸长度时,应该考虑某种类型的终端电阻。这种电阻器的必要性和值将取决于逻辑系列使用。插座应该避免器件引脚引入了不必要的相邻之间的电容耦合。
电源和去耦
其中最重要的外部组件跟相关联高速设计的电容器要用于电源旁路。这些电容器的选择和布局是至关重要的,在很大程度上都依赖于系统配置的特性。对于AD768要是串联电阻和电感最小化要主要的考虑旁路电容。许多电容器在20MHz 以上将开始有电感效应。陶瓷和薄膜型电容器串联电感低于一般特性的钽或电解型电容。建议AD768每个电源的退耦电容采用0.1μF 电容器，而且尽可能接近器件管脚。表面贴片片电容器,由于他们具有低的寄生电感,比通孔类型的电容更好。一些DAC 引脚和供电电源之间串联电感可以有效的过滤电源带来的高频噪声。这个电感可以通过使用小铁氧体磁珠来生成。
干净的数字电路供电通过使用如图30所示的电路来生成。电路由一个微分LC 滤波器单独的电源和返回线组成。使用低的等效串联电阻电解类电容和钽电容器可以降低电源噪声。
图28印刷电路板接地面层
图29印刷电路板电源面层 图30+5V 单电源应用微分LC 滤波
图31典型的乘法DAC 应用
图33典型DMTADSL 传输链 应用
AD768作为乘法DAC 使用
由于IREFIN 可以1mA 变调到7mA ，AD768就很
容易地配置乘法DAC 。参考放大器设置最大乘
法带宽到15MHz,任何外部电容器到NR 节点有
助于根据图7来限制带宽。IREFIN 可以很容易地
通过适当比列和在IREFIN 节点的调制信号求和
来调整。图31显示了如何VMOD 调制信号如何
以适当比列和转换电流通过RREFMOD,峰值电
流不得超过3.0mA 。图32显示了AD768相对于参
考通道的频率典型的失真曲线。
AD768应用于多频声发射器(ADSL) 通信的应用经常需要组件性
能方面显着差异简单,单音信
号用于典型的信噪比（SNR)
和总谐波失真(THD)测试。这
尤其适用于扩展频谱和分频多
路复用(FDM)类型的信号,信息内容举行的小信号组件传播在整个频带。宽动态范围,细致精密线性好,和低互调失真是必需的。不幸的是,一部分的完整规模的信噪比和性能可能不是一个可靠的指标在这些多频声应用程序如何执行。
一个例子的FDM 通信系统是
不同的(离散多频声)ADSL(不对称数
字用户线)目前正在考虑的ANSI 标
准。图33显示了一个框图的发射机
的功能。数字位用于QAM 调制每个
约200个离散音频。一个相反FFT
转成调制到频域信息512年时间点
以2.2MSPS 采样率。然后把这些时
间点插值到一个FIR 滤波器上采样
(在本例中采样率4.4MSPS)。通过
AD768运行位流,紧随其后是4顺序
模拟平滑滤波器,然后运行行驱动电
路。图34显示了测试矢量运行这个
图32参考通道失真与频率对比关系
图34aADSL 矢量测试的输出频谱
系统的频域的表征,而34b显示了时间域表佂。表I和II显示对ADSL应用的可用信噪比（SNR)和总谐波失真（THD)输出滤波器输出与频率窗口的参数。AD768的16位的动态范围和14位的线性对DMT信号提供了优良的性能。它的快速度输入率将支持更快的过采样率,如果有人感兴趣在数字滤波器的复杂性可以用一个简化模拟滤波器的插补器来交换。
AD768评估板
一般的描述
AD768-EB是一块评估板AD76816位30MSPSD/A转换器。设计结合模拟和数字样机区域允许用户可以轻松地和有效地评估AD768任何应用高分辨率,高转换速度的需求。
数字输入AD768-EB可以直接驱动使用标准40-pinIDC连接器。外部时钟也是需要的。这些信号可能取自用户的应用工作台上,或者他们也可以在样机区域生成从一个电路建立。AD768-EB的模拟输出上可用BNC连接器。这些输出可能配置使用电阻,放大器,或变压器。
操作程序和功能描述
电源
电源通过应用电线或香蕉插头到金属接线柱包括印刷电路板提供AD768-EB应用。DGND.数字地。数字地和模拟地在AD768下面连接在一起。可以获得独立的模拟和数字供电的最优性能。用于评估目的,单电源,使第二个模拟和数字接地的供电是可以接受的。+5D.+5V(±5%)数字电源应该能够提供50mA。
-5A.-5V(±5%)模拟电源应该能够提供-75mA。
AGND.模拟地。模拟地和数字地在AD768下面连接在一起。可以获得独立的模拟和数字供电的最优性能。用于评估目的,单电源,使第二个模拟和数字接地的供电是可以接受的。–VEE.负模拟电源；典型为-5V到-15V。这个电源作为负电源线提供外部放大器使用。提供给AD811AD768-EB,电源必须能够提供-20mA(不包括外部负载需求)。
+VCC.正模拟电源；典型为+5V到+15V。这个电源作为正电源线提供外部放大器使用。提供给AD811AD768-EB,电源必须能够提供-20mA(不包括外部负载需求)。
模拟输出
AD768-EB的?模拟输出(s)在BNC插孔“A”和“B”是可用的。互补的电流输出从AD768可以配置使用电阻、放大器、变压器。AD768-EB仅有的“A”部分是工厂装配。“B”面,或互补输出,如果有要求可以由用户来装配。
JP1.缓冲运放输出“A”。跳插JP1，如果需要缓冲运算放大器的输出就应安装。当JP1安装时,JP2和JP3必须移开。输出可用“A”连接器,标称电压摆幅为0V-2V和与数字同相输入这是工厂默认设置。
JP2.双极性50?变压器输出。如果跳插JP2安装,变压器耦合输出可以在“A”连接器。当跳插JP2时，JP1和JP3必须移开。变压器既是单端微分（differential-to-single-ended）转换器,而又作为阻抗变压器。正确操作,变压器必须配接终端50?电阻器。R2用100?电阻器必须更换,R7。一个附加的100?电阻器和变压器包括AD768评估板。外加的100?电阻必须焊接到适当的位置标记R3和变压器必须插入到插座标签“T1。额定输出电压为50?负载1Vpp以共模电压0V为中心。”
JP3.电阻输出A。JP3用于连接的电阻器R2“A”输出。U2应该从插座中移开了。电阻器R2使用24.9?，输出是一个无缓冲的?0V到-0.5V输出和数字输入反相。电阻器R2可能被替换为其他值,但小心注意，应该观察推荐输出合规范围。当JP3安装时,为了正确操作JP1和JP2必须移开。
JP4.电阻输出“B”。JP4用于连接电阻R3的“A”输出。U3应该从插座中拔出。AD768评估板是从工厂发货电阻R3接地。用户可以选择安装R3不同的电阻值来生成一个与输入数字同相的无缓冲的输出。小心注意，当选择R3的阻值时，应观察推荐输出的合规范围。当JP4安装时,为了正确操作JP5必须移开。
JP5.缓冲运放输出“B”。如果需要缓冲运放输出跳插JP5应安装。当JP5安装时,为了正确操作JP4必须移开。输出可以在“B”连接器上,标称电压摆幅由电阻
R3,R9和R10的组合来决定。这个运算放大器在AD768评估板上没有提供。
基准源
AD768评估板可以选择AD768的内部基准或外部基准。R12用于调整AD768的满刻度输出电流。
SW2.内部/外部参考选择开关。当SW2在位置1,选中AD768内部基准。当SW2在位置2时,用户必须提供一个外部基准。
电平位移的模拟输出
使用运算放大器配置，R8和R6电阻器插座可以安插一个适当值的电阻增加直流偏置电流输出。作为一个例子,来生成一个双极输出信号,一个1.25K?电阻器安装到“R8”插座电平位移通常单极输出-1。这是由工厂默认R8和R6的开放电路。
时钟输入
必须提供一个外部采样时钟标记为“时钟”的BNC连接器或IDC连接器33引脚。这个时钟必须符合AD768数据表中列出的逻辑电平。“时钟”输入终端用一个可拆卸的51?电阻器。IDC连接器时钟无端接的连接。
SW1.时钟源选择开关。SW1在位置1时,IDC连接器33脚应用于AD768的时钟输入。当SW2在位置2中,“时钟”BNC连接器应用于AD768的时钟输入。
数字输入
AD768的数字输入，DB0-DB15，可以通过为J1,40-pinIDC连接器。这些输入应遵守AD768数据表中给出的规格。
布局的考虑
图28和29显示AD768-EB(评估板)接地和电源平面布局。图35-38数据显示原理图,PCB 走线、丝印和组件的布局AD7684层评估板。
独立的地和电源层具有数个的高速布局优势。(进一步概述了这些信息优势,看应用注意“设计和布局在视频图形系统如何降低电磁干扰（EMI）“E1309可用模拟设备
[(617)4613392])。如果数字回路电流可以返回数字地而不会调制模拟接地，这就是一个坚实的可以使用的地。如果这是不可能的,就需要为了分裂接地面迫使电流流动方向控制。这种类型的接地方案如图28所示。接地分为模拟和数字地然后在AD768下面绑定在一起。在任何情况下,AD768尽管一些管脚标有“数字”和“模拟”接地，AD768应该作为一种模拟组件和在该器件下面有一个公共接地点连接。表4给出了AD768评估板的完整元件清单。
图35AD768评估板原理图
图36AD768评估板丝印层（无比例）
图37元件面PCB布局（无比例）
图38焊接面PCB布局（无比例）
外形尺寸
尺寸用英寸和毫米表示
解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间
解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间Oct 10, 2007 摘要：本应用笔记定义了高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间，并给出了相应的图例。高速DAC的这两个参数通常定义为“正、负”值，了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点，为了解决这些难题，本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能，需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高，数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明，因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变，数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿，或由用户选择，例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC，CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此，时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值，但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns，而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意，实际应用中，数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。
数模及模数转换器习题解答
数模及模数转换器习题解答
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自我检测题 1.就实质而言，D/Ａ转换器类似于译码器,A/D 转换器类似于编码器。 2.电压比较器相当于１位A/D 转换器。 3．Ａ/D 转换的过程可分为 采样 、保持、量化、编码4个步骤。 ４．就逐次逼近型和双积分型两种A ／D 转换器而言, 双积分型 的抗干扰能力强, 逐次逼近型 的转换速度快。 5.A/Ｄ转换器两个最重要的指标是分辨率和转换速度。 ６．8位D ／A 转换器当输入数字量只有最低位为１时,输出电压为0.02V ,若输入数字量只有最高位为1时,则输出电压为 V 。 Ａ．0.０３9 B ．2.５6 C ．１.２7 D ．都不是 7.D/A 转换器的主要参数有 、转换精度和转换速度。 A ．分辨率 B ．输入电阻 C ．输出电阻 Ｄ．参考电压 8．图T7.８所示R-２Ｒ网络型D/A 转换器的转换公式为 。 R R R I V REF 2R 2R 2R 2R 2R S 3 S 2 S 1 S 0 D 3 D 2 D 1 D 0 R F =R A + -v O i ∑ 图T ７.8 A ．∑ =?- =3 3 REF o 22 i i i D V v ??B ．∑=?- =3 4 REF o 2 232i i i D V v ??C ．∑=?- =3 4 REF o 2 2 i i i D V v ??D ．∑=?= 3 4 REF o 2 2 i i i D V v ９.D/A 转换器可能存在哪几种转换误差?试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解:D/A 转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标,通常以偏移误差、增益误差、非线性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/Ａ转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A 转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差,这种误差称为非线性误差。 1０．比较权电阻型、R -2R 网络型、权电流型等Ｄ/A 转换器的特点,结合制造工
什么是DAC(数模转换器)
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
数模与模数转换器 习题与参考答案
第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案 【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-1 解：输出电压为： mV mV V R R V IN F O 10010101 =?=-= 【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-2 解：mV mV V R R V IN F O 110101111 =?=+=）（ 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V ，数字0代表0V ，试计算D/A 转换器输出电压V O 。 11-3 【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。 图题11-4 解：由图可知，D 3~D 0=0101 因此输出电压为：V V V V O 5625.151650101254 === ）（ 【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ，若数字输入为，该转换器输出电压V O 是多少？
解：V V V V O 988.21532565100110012 58≈== ）（ 【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。 图题11-6 解：V V V D D V V n n REF O 5625.1516501012 5~240==-=-=）（）（ 【题11-7】 试分析图题11-7所示电路的工作原理。若是输入电压V IN =，D 3～D 0是多少？ 图题11-7 解：D3=1时，V V V O 6221234== ，D3=0时，V O =0。 D2=1时，V V V O 3221224== ，D2=0时，V O =0。 D1=1时，V V V O 5.1221214== ，D1=0时，V O =0。 D0=1时，V V V O 75.0221204 ==，D0=0时，V O =0 由此可知：输入电压为，D3~D0=1101，这时V O =6V++=，大于输入电压V IN =，比较器输出低电平，使与非门74LS00封锁时钟脉冲CLK ，74LS293停止计数。 【题11-8】 满度电压为5V 的8位D/A 转换器，其台阶电压是多少？分辨率是多少？ 解：台阶电压为mV mV V STEP 5.192/50008== 分辨率为：%39.00039.05000/5.195000/===mV V STEP
AD76816高速数模转换器(中文)
AD768 16-Bit 高速数模转换器 特性 刷新率：30 MSPS 分辨率：16-Bit 线性度: 1/2 LSB DNL @ 14 Bits 1 LSB INL @ 14 Bits 最快建立时间: 满量程25 ns ,精度0.025% SFDR @ 1 MHz 输出: 86 dBc THD @ 1 MHz 输出: 71 dBc 低干扰脉冲: 35 pV-s 功率消耗: 465 mW 片上基准源：2.5 V 边沿触发锁存器 乘法参考能力 应用 任意波形发生器 通信波形重建 矢量图形显示 产品描述 AD768是16-Bit高速数模转换器（DAC）提供优良的交流和直流性能。AD768是ADI公司的先进双极CMOS制造（abcmos）处理，结合双极晶体管的速度，激光微调薄膜电阻的精度和有效CMOS逻辑。一个分段电流源架构与专有开关技术相结合，以减少毛刺能量来获得最大化的动态精度。边沿触发输入锁存器和一个温度补偿的带隙基准源已集成，提供一个完整的单片DAC解决方案。 AD768是电流输出DAC标称满量程输出电流20mA和一个1K 的输出阻抗。差分电流输出提供支持单端或差分应用。电流输出可以绑接输出电阻提供电压输出，或连接到高速放大器的求和点提供一个缓冲电压输出。同时，差分输出可以连接到变压器或差分放大器。 片上基准源和控制放大器配置为最大的准确性和灵活性。AD768可以通过芯片上的基准源或由一个外部基准电压基于一个外部电阻的选择驱动。外部电容器允许用户优化变换参考带宽和噪声性能。 AD768采用±5 V电源运行，典型的消耗功率465毫瓦。该芯片采用28引脚SOIC封装,规定工作在工业温度范围。
第九章：数模和模数转换器
第九章：数模和模数转换器 一、单选题 1：想选一个中等速度，价格低廉的A/D转换器，下面符合条件的是（）。 A 逐次逼近型 B 双积分型 C 并联比较型 D 不能确定 2：下面抑制电网公频干扰能力强的A/D转换器是（）。 A 逐次逼近型 B 双积分型 C 并联比较型 D 不能确定 3：不适合对高频信号进行A/D转换的是（）。 A 并联比较型 B 逐次逼近型 C 双积分型 D 不能确定 4：四位DAC和八位DAC的输出最小电压一样大，那么他们的最大输出电压（）。 A 一样大 B 前者大于后者 C 后者大于前者 D 不确定 5：四位权电阻DAC和四位R—2R倒T型DAC在参数一样的条件下最大输出电压（）。 A 一样大 B 前者大于后者 C 后者大于前者 D 不确定 6：四位权电阻DAC和四位R—2R倒T型DAC在参数一样的条件下分辨率（）。 A 一样大 B 前者大于后者 C 后者大于前者 D 不确定 7：下列A/D转换器类型中，相同转换位数转换速度最高的是（）。 A 并联比较型 B 逐次逼近型 C 双积分型 D 不能确定 8．一个无符号8位数字量输入的DAC，其分辨率为位。 A.1 B.3 C.4 D.8 9．将一个时间上连续变化的模拟量转换为时间上断续（离散）的模拟量的过程称为。 A.采样 B.量化 C.保持 D.编码 10．以下四种转换器，是A/D转换器且转换速度最高。 A.并联比较型 B.逐次逼近型 C.双积分型 D.施密特触发器 二、判断题 1：D/A转换器的建立时间等于数字信号由全零变全1或由全1变全0所需要的时间。（）2：D/A转换器的转换精度等于D/A转换器的分辨率。（） 3：采用四舍五入量化误差分析时，A/D转换过程中最小量化单位与量化误差是相等的。（） 4：在A/D转换过程中量化误差是可以避免的。（） 5：由于R-2R 倒T 型D/A转换器自身的优点，其应用比权电阻DAC广泛。（） 6：倒T型网络D/A转换器由于支路电流不变，所以不需要建立时间。（） 7：A/D转换的分辨率是指输出数字量中只有最低有效位为1时所需的模拟电压输入值。（） 8．权电阻网络D/A转换器的电路简单且便于集成工艺制造，因此被广泛使用。（）9．D/A转换器的最大输出电压的绝对值可达到基准电压V REF。（）
7数模及模数转换器习题解答
7数模及模数转换器习题解答119 自我检测题 1．就实质而言，D/A转换器类似于译码器，A/D转换器类似于编码器。 2．电压比较器相当于1位A/D转换器。 3．A/D转换的过程可分为采样、保持、量化、编码4个步骤。 4．就逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器而言，双积分型的抗干扰能力强，逐次逼近型的转换速度快。 5．A/D 6．8位D/A转换器当输入数字量只有最低位为1时，输出电压为0.02V，若输入数字量只有最高位为1时，则输出电压为V。 A．0.039 B．2.56 C．1.27 D．都不是 7．D/A转换器的主要参数有、转换精度和转换速度。 A．分辨率B．输入电阻C．输出电阻D．参考电压 8．图T7.8所示R-2R网络型D/A转换器的转换公式为。 V REF v O 图T7.8 A．∑ = ? - = 3 3 REF o 2 2i i i D V v B．∑ = ? - = 3 4 REF o 2 2 3 2 i i i D V v D．∑ = ? = 3 4 REF o 2 2i i i D V v 9．D/A转换器可能存在哪几种转换误差？试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解：D/A转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标，通常以偏移误差、增益误差、非线性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/A转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差，这种误差称为非线性误差。 10．比较权电阻型、R-2R网络型、权电流型等D/A转换器的特点，结合制造工艺、转换的精度和转换的速度等方面比较。
AD精选高速数模转换器中文
AD76816-Bit高速数模转换器 特性 刷新率：30MSPS 分辨率：16-Bit 线性度:1/2LSBDNL@14Bits 1LSBINL@14Bits 最快建立时间： 满量程25ns,精度0.025% SFDR@1MHz 输出:86dBc THD@1MHz 输出:71dBc 低干扰脉冲:35pV-s 功率消耗:465mW 片上基准源：2.5V 边沿触发锁存器 乘法参考能力 应用 任意波形发生器 通信波形重建矢量图形显示 产品描述 AD768是16-Bit高速数模转换器（DAC ）提供优良的交流和直流性能。AD768是ADI公司的先进双极CMOS制造（abcmos ）处理，结合双极晶体管的速度，激光微调薄膜电阻的精度和有效CMOS逻辑。一个分段电流源架构与专有开关技术相结合，以减少毛刺能量来获得最大化的动态精度。边沿触发输入锁存器和一个温度补偿的带隙基准源已集成，提供一个完整的单片DAC解决方案。 AD768是电流输出DAC标称满量程输出电流20mA和一个1K :的输出阻抗。差分电流输出提供支持单端或差分应用。电流输出可以绑接输出电阻提供电压输出，或连接到高速放大器的求和点提供一个缓冲电压输出。同时，差分输出可以连接到变压器或差分放大器。 片上基准源和控制放大器配置为最大的准确性和灵活性。AD768可以通过芯片上的基准源 或由一个外部基准电压基于一个外部电阻的选择驱动。外部电容器允许用户优化变换参考带宽和噪声性能。 AD768采用土5V电源运行，典型的消耗功率465毫瓦。该芯片采用28引脚SOIC封装,规定 工作在工业温度范围。 产品亮点 1、低干扰和快速建立时间提供杰出的波形重建或数字动态性能合成的要求，包括通信。
数模转换器和模数转换器实验报告
实验报告 课程名称微机原理与接口技术 实验项目实验五 数/模转换器和模/数转换器实验实验仪器 TPC-USB通用微机接口实验系统 系别计算机系 专业网络工程 班级/学号 学生 _ 实验日期 成绩_______________________ 指导教师王欣
实验五数/模转换器和模/数转换器实验 一、实验目的 1. 了解数/模转换器的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方法。 2. 了解模/数转换器的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。 二．实验设备 1.PC微机系统一套 2.TPC-USB通用微机接口实验系统一套 三．实验要求 1．实验前要作好充分准备，包括程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法、对运行结果的分析等。 2．熟悉与实验有关的系统软件（如编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序等）使用方法。在程序调试过程中，有意识地了解并掌握TPC-USB通用微机接口实验系统的软硬件环境及使用，掌握程序的调试及运行的方法技巧。 3．实验前仔细阅读理解教材相关章节的相关容，实验时必须携带教材及实验讲义。 四．实验容及步骤 （一）数/模转换器实验 1．实验电路原理如图1，DAC0832采用单缓冲方式，具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub),编程产生以下锯齿波(从Ua和Ub输出，用示波器观察) 图1 实验连接参考电路图之一 编程提示： 1. 8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H，输入数据与输出电压的关系为：
(UREF表示参考电压,N表示数数据)，这里的参考电压为ＰＣ机的＋５Ｖ电源。 2. 产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。 3. 参考流程图（见图2）: 图2 实验参考流程图之一 （二）模/数转换器 1. 实验电路原理图如图3。将实验（一）的DAC的输出Ua，送入ADC0809通道1(IN1)。 图3 实验连接参考电路图之二 2. 编程采集IN1输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。编程提示： 1. ADC0809的IN0口地址为298H，IN1口地址为299H。 2. IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为：
解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间
解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间 摘要：本应用笔记定义了高速数/模转换器(D AC)的建立和保持时间，并给出了相应的图例。高速D AC的这两个参数通常定义为“正、负”值，了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点，为了解决这些难题，本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能，需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高，数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明，因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变，数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿，或由用户选择，例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC，CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此，时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值，但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns，而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意，实际应用中，数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。 图2. MAX5891的最小建立时间
关于高速电流舵型数模转换器后端设计
关于高速电流舵型数模转换器后端设计 ： 引言 真实的世界是个模拟世界，把真实世界的信号(模拟量)通过简单的过程转换成数字量以及把数字处理结果还原为信号(模拟量)是非常必要的。数模转换器正是扮演了这样一个角色。在过去几十年里，随着通信事业、多媒体技术和数字化设备的飞速发展，数字技术的广泛应用促使了数模转换器DAC 的长足发展。 半导体产业的这种飞速发展与CMOS 技术的不断提高有密接的关系。MOS 器件的尺寸也很容易按比例缩小，而且具有比较低的制造成本，适合于大规模数字电路的集成。所以它很快地占领了数字市场。CMOS DAC 转换器在面积，低压低功耗和高集成度方面占据优势，近几年由于CMOS 工艺和DAC 设计技术的发展以及系统集成技术的需求，DAC 转换器的全CMOS 化，IP 化成为主流趋势。 目前电流舵数模转换器以高速，性能好而占据主流。本文首先介绍其结构，然后列出影响性能的因素。对这些因素进行仔细分析，然后进行优化设计，达到最佳性能。 1 电流舵型数模转换器介绍 1.1 整体结构 电流舵型数模转换器主要由电流源阵列，开关阵列，锁存器，温度计译码电路，参考电压电流源等组成。 就是电流舵型数模转换器的主要结构，数据经过译码器后进入开关阵列，选择打开哪些电流源的开关，参考电压源和电流源主要给电流源阵列提供偏置。
2 影响电流舵型数模转换器性能的因素 从电流型数模转换器特点来看，有以下三个主要因素制约了它的静态 和动态性能[5] [6] 。 随机误差：主要是由于电流源器件的失配造成。 系统误差：电流源开关的输出阻抗为有限值而且随输入变化;版图边 缘效应;热梯度;与工艺相关的误差、掺杂浓度误差、氧化层梯度导致 的Vt 变化。 动态误差：主要由电流源开关的延时，不同步造成。 其中随机误差和系统误差都要依赖于良好的版图设计，是本文讨论重点，必须进行优化，从而减小这些误差。 2.1 电流源的匹配 电流舵式数模转换器随着位数增加，电流源数目是呈指数增长的。所 以在布局时会占据很大一片面积，众所周知，由于CMOS 工艺的限制，在晶圆上掺杂不可能十分均匀，呈现一定的浓度梯度，这就造成了CMOS 器件参数单调递增或单调递减。 下面是一些在匹配方面需要注意的问题： 1.需要匹配的器件采用相同的类型和相同的结构。它们必须有相同的 形状、相同的宽度和相同的长度。 2.匹配的器件必须有相同的方位，使得流过的电流保持平行和同向。 3.匹配的器件外围部分也必须相同，如具有相同的接触孔，连线长度，如果必要的话，做一些虚拟器件 (dummy device) 也是必要的。 4.匹配的器件最好在相同的温度下工作，这样就要求它们必须对称地 放在功耗较大的器件附近;5.匹配的器件必须设计的尽可能的大，放置 时要中心对称，并且放的越近越好。
模数与数模转换
3. 模数转换器 （1） 模/数（A/D ）转换器 A/D 转换器是模拟信号源与计算机或其它数字系统之间联系的桥梁，它的任务是将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便计算机或数字系统进行处理、存储、控制和显示。在工业控制和数据采集及其它领域中，A/D 转换器是不可缺少的重要组成部分。 1) 逐次逼近型A/D 转换器 逐次逼近型A/D 转换器又称逐次渐近型A/D 转换器，是一种反馈比较型A/D 转换器。逐次逼近型A/D 转换器进行转换的过程类似于天平称物体重量的过程。天平的一端放着被称的物体，另一端加砝码，各砝码的重量按二进制关系设置，一个比一个重量减半。称重时，把砝码从大到小依次放在天平上，与被称物体比较，如砝码不如物体重，则该砝码予以保留，反之去掉该砝码，多次试探，经天平比较加以取舍，直到天平基本平衡称出物体的重量为止。这样就以一系列二进制码的重量之和表示了被称物体的重量。例如设物体重11克，砝码的重量分别为1克、2克、4克和8克。称重时，物体天平的一端，在另一端先将8克的砝码放上，它比物体轻，该砝码予以保留（记为1），我们将被保留的砝码记为1，不被保留的砝码记为0。然后再将4克的砝码放上，现在砝码总和比物体重了，该砝码不予保留（记为0），依次类推，我们得到的物体重量用二进制数表示为1011。用下表7.1表示整个称重过程。 表7.1 逐次逼近法称重物体过程表 图7.7 逐次逼近型A/D 转换器方框图 利用上述天平称物体重量的原理可构成逐次逼近型A/D 转换器。 逐次逼近型A/D 转换器的结构框图如图7.7所示，包括四个部分：电压比较器、D/A 转换器、逐次逼近寄存器和顺序脉冲发生器及相应的控制逻辑。 逐次逼近型A/D 转换器是将大小不同的参考电压与输入模拟电压逐步进行比较，比较结果以相应的二进制代码表示。转换开始前先将寄存器清零，即送给D /A 转换器的数字量为0，三个输出门G 7、G 8、G 9被封锁，没有输出。转换控制信号有效后（为高电平）开始转换，在时钟脉冲作用下，顺序脉冲发生器发出一系列节拍脉冲，寄存器受顺序脉冲发生器及控制电路的控制，逐位改变其中的数码。首先控制逻辑将寄存器的最高位置为1，使其输出为100……00。这个数码被D/A 转换器转换成相应的模拟电压U o ,送到比较器与待转换的输入模拟电压U i 进行比较。若U o ＞U i ，说明寄存器输出数码过大，故将最高位的1变成0，同时将次高位置1；若U o ≤U i ,说明寄存器输出数码还不够大，则应将这一位的1 保留。数码的取舍通过电压比较器的输出经控制器来完成的。依次类推按上述方法将下一位置1进行比较确定该位的1是否保留，直到最低位为止。此时寄存器里保留下来的数码即为所求的输出数字量。 2) 并联比较型A/D 转换器 并联比较型A/D 转换器是一种高速A/D 转换器。图8-9所示是3位并联型A/D 转换器，
模数与数模转换器的仿真
课程设计任务书
摘要 目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。但是，数字通信的发展速度已明显超过模拟通信，成为当代主流，因为它有很多模拟通信所没有的优点，因此模拟信号往往要被编码成数字信号，从而在数字信道中传输。 本次课程设计是在MATLAB软件环境下进行的，完成的是对A/D和D/A转换器的设计。A/D转换负责将模拟信号转换为数字信号，即用一串数字编码（如0101）去表示对应的一个模拟信号的一点的值，其转换过程是先对输入的模拟信号进行抽样，所使用的抽样频率要满足抽样定理的要求，然后对抽样结果进行幅度离散化（称为量化）并编码为二进制序列。D/A转换的功能与A/D转换相反，它将输入的数字信号序列转换为模拟信号，其转换过程是将输入（二进制）数字序列恢复为相应电平的抽样值序列,然后通过满足抽样定理要求的低通滤波器恢复模拟信号。A/D转换采用平顶抽样技术，所以恢复模拟信号存在高频段的失真，若对恢复信号质量要求严格，需采用均衡器来补偿这种孔径失真。A/D转换器的输出数据形式可以是并行的，也可以是串行的。 关键词:MATLAB；抽样；量化；编码
目录 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计要求 (1) 3.相关知识 (1) 3.1 模拟信号数字化 (1) 3.2 A/D和D/A转换的原理 (2) 4．课程设计分析 (3) 4..1 A/D和D/A转换器的模型 (3) 4.2 模块参数设置 (8) 5．仿真 (8) 6．结果分析 (10) 7．参考文献 (11)
1.课程设计目的 （1）加深对A/D和D/A基本理论知识的理解。 （2）培养独立开展科研的能力和编程能力。 （3）掌握A/D和D/A结构及其在通信系统中的应用。 2.课程设计要求 （1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。 （2）程序设计合理、能够正确运行。 3.相关知识 3.1模拟信号数字化 通信系统可以分为模拟和数字通信系统两大类。数字通信系统具有抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好等优点，所以应用非常广泛，已经成为现代通信的主要发展趋势。自然界中的信号都是模拟信号，这就需要我们对模拟信号进行抽样、量化、编码，形成数字信号后，在数字信号系统中传输。在接收端则通过相应的逆变换恢复成模拟信号。若要利用数字通信系统传输模拟信号，一般需要三个步骤：（1）把模拟信号数字化，即模数转换（A/D）； （2）进行数字方式传输； （3）把数字信号还原为模拟信号，即数模转换（D/A）。 如果电信号的参量取值连续（不可数、无穷多），则称之为模拟信号。例如，话筒送出的送出电压包含有话音信息，并在一定的取值范围内连续变化。模拟信号有时也称连续信号，这里连续的含义是指信号的某一参量连续变化，或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间上也连续。 如果电信号的参量仅可能取有限个值，则称之为数字信号。如电报信号、计算机输入/输出信号、PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散。
数模转换电路
数模转换电路 一、概述 数模转换就是将离散的数字量转换为连接变化的模拟量，实现该功能的电路或器件称为数模转换电路，通常称为D/A转换器DAC。 二、D/A转换器的基本原理 基本原理：将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。这就是构成D/A转换器的基本思路。D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数字寄存器输出的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为１的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，即得到数字量对应的模拟量。 1、数模转换器的转换方式 （1）并行数模转换 通过一个模拟量参考电压和一个电阻梯形网络产生以参考量为基准的分数值的权电流或权电压；而用由数码输入量控制的一组开关决定哪一些电流或电压相加起来形成输出量。所谓“权”，就是二进制数的每一位所代表的值。例如三位二进制数“111“,右边第1位的“权”是 20/23=1/8；第2位是21/23=1/4；第3位是22/23=1/2。位数多的依次类推。图2为这种三位数模转换器的基本电路,参考电压VREF在R1、R2、R3中产生二进制权电流,电流通过开关。当该位的值是“0”时,与地接通；当该位的值是“1”时,与输出相加母线接通。几路电流之和经过反馈电阻Rf产生输出电压。电压极性与参考量相反。输入端的数字量每变化1，仅引起输出相对量变化1/23=1/8,此值称为数模转换器的分辨率。位数越多分辨率就越高，转换的精度也越高。工业自动控制系统采用的数模转换器大多是10位、12位，转换精度达0.5～0.1％。 （2）串行数模转换 将数字量转换成脉冲序列的数目，一个脉冲相当于数字量的一个单位，然后将每个脉冲变为单位模拟量，并将所有的单位模拟量相加，就得到与数字量成正比的模拟量输出，从而实现数字量与模拟量的转换。 三、D/A转换器的分类 1、电压输出型 电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS D/A转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了运算放大器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。 2、乘算型 D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型DA转换器。乘算型DA转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。 四、D/A转换器的主要性能指标 1、分辨率 指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器，其分辨率为1/(2N-1)。 2、转换精度 D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A 转换误差时，D/A的转换精度就是分辨率的大小，因此要获得高精度的D/A转换结果，首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。同时D/A转换精度还与外接电路的配置有关，当外部电路器件或电源误差较大时，会造成较大的D/A转换误差，当这些误差超过一定程度时，D/A转换就产生错误。在D/A 转换过程中，影响转换精度的主要因素有失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。 3、编辑本段温度系数 在满刻度输出的条件下，温度每升高1℃，输出变化的百分数定义为温度系数。 4、失调误差(或称零点误差)
数模转换器的选用
数模转换器的选用
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数模转换器的选用 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。
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。 如果CCD的质量能够满足一定色彩位数的要求，为了获得相应的输出效果，就要求有相应位数的数模转换实现数据采样，才能获得满意的效果，如果CCD可以实现36位精度，却使用了三个8位的数模转换器，结果输出出来就只剩下24位的数据精度了，这对于CCD是一种浪费，而如果使用三个16位的数模转换器，是实现了48位的数据输出，但效果与36位比较并无改善，对数模转换器就是一种浪费了。 1. 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。
数模转换器的选用
数模转换器的选用 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。
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。 如果CCD的质量能够满足一定色彩位数的要求，为了获得相应的输出效果，就要求有相应位数的数模转换实现数据采样，才能获得满意的效果，如果CCD可以实现36位精度，却使用了三个8位的数模转换器，结果输出出来就只剩下24位的数据精度了，这对于CCD是一种浪费，而如果使用三个16位的数模转换器，是实现了48位的数据输出，但效果与36位比较并无改善，对数模转换器就是一种浪费了。 1. 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。
根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱（即Sa函数）的乘积。这样，用Sa 函数的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理，采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。 一般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波（Sa函数和理想低通）可以合并（级联），并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的，所以在真实的系统中只能近似完成。
数模与模数转换
第8章数模与模数转换 随着科学技术的迅速发展，尤其是在自动控制、自动检测通信等领域中，广泛采用数字电子计算机处理各种模拟信号，这样，必须先把这些模拟信号转换成相应的数字信号，计算机系统才能进行分析、处理，处理后的数字信号还需再转换为模拟信号才能实现对执行机构的控制。从模拟信号到数字信号的转换称为模—数转换，简写为A/D。把能完成A/D转换功能的电路称为模数转换器，简称为ADC（Analog to Digital Converter）。从数字信号到模拟信号的转换称为数—模转换，简写为D/A，把能完成D/A转换功能的电路称为数模转换器，简称DAC（Digital to Analog Converter）。模拟信号和数字信号之间的转换可用图8-1所示，由此可见，ADC和DAC就是连接模拟系统和数字系统的“桥梁”—接口电路。 图8-1 模拟信号与数字信号的转换过程 8.1 数模转换 数模转换的基本思想是，把数字量中的每一位代码按对应权的大小转换成相应的模拟量，这些模拟量之和与数字量成正比。 数模转换器由输入寄存器、电子模拟开关、解码网络、基准电压源和求和电路组成，其组成的方框图如图8-2所示。 图8-2 DAC构成框图 DAC电路的工作过程为：数字量以并行或串行方式输入并存储在输入寄存器中，寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子模拟开关，解码网络就能获得相应的模拟量，再将这些模拟量送到求和电路相加即得到与数字量相对应的模拟量。 数模转换器按解码网络结构分为T形及倒T形电阻网络D/A转换器，权电阻网络D/A 转换器，权电流D/A转换器等。按模拟开关电路的不同可分为CMOS开关型和双极开关型D/A转换器，下面介绍常见的两种即倒T形电阻网络型和权电流型D/A转换器。 8.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器
数模及模数转换器习题解答
自我检测题 1 ?就实质而言，D/A 转换器类似于译码器,A/D 转换器类似于编码器。 2 ?电压比较器相当于1位A/D 转换器。 3 ? A/D 转换的过程可分为 采样、保持、量化、编码 4个步骤。 4 ?就逐次逼近型和双积分型两种 A/D 转换器而言， 双积分型 的抗干扰能力强, 逐次逼近型的转换速度快。 5 ? A/D 转换器两个最重要的指标是分辨率和转换速度。 6 ? 8位D/A 转换器当输入数字量只有最低位为 1时，输出电压为0.02V ，若输入数字量只有最 高位为1时，则输出电压为 V 。 A. 0.039 B ■ 2.56 C ? 1.27 D .都不是 7 ? D/A 转换器的主要参数有 ______ 、转换精度和转换速度。 A .分辨率 B ?输入电阻 C ?输出电阻 D ?参考电压 8 ?图T7.8所示R-2R 网络型D/A 转换器的转换公式为 _________ 。 图 T7.8 9 . D/A 转换器可能存在哪几种转换误差？试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解：D/A 转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标，通常以偏移误差、增益误差、非线 性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/A 转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A 转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差，这种误差称为非线性误差。 10. 比较权电阻型、R-2R 网络型、权电流型等 D/A 转换器的特点，结合制造工艺、转换的精度 和转换的速度等方面比较。 解：权电阻型D/A 转换器的精度取决于权电阻精度和外接参考电源精度。 由于其阻值范围太宽， 很难保证每个电阻均有很高精度，因此在集成 D/A 转换器中很少采用。 R-2R 网络型D/A 转换器电阻网络中只有 R 和2R 两种阻值的电阻，且比值为2。虽然集成电路技 术制造的电阻值精度不高， 但可以较精确地控制不同电阻之间的比值， 从而使R-2R 网络型D/A 转换 器获得较 高精度。 权电流型D/A 转换器可以消除模拟开关导通电阻产生的影响。同时可获得较高的转换速度。 11. 工—A 模/数（A / D ）中包括哪些主要部分？它们各起什么作用？ 解：工—A 模/数转换器由1个差分放大器、一个积分器、1个比较器、1个1bit 的DAC 和数 字滤波器组成。 差分放大器：将输入信号 V I 减去来自1位DAC 的反馈信号得到误差信号，V e = V I — V f 。 积分器：积分器对误差信号 v e 进行积分。 电压比较器：当积分器的输出电压 v g > 0V 时，输出V g /为高电平（逻辑1 ）；当V g W 0V 时，V g z 为低电平（逻辑0）。实际上，该电压比较器可以看成是 1位的ADC 1位的DAC 由一模拟选择开关构成。当输入为逻辑 1时，把输出端V f 接+V REF ；当输入为逻辑0 时，把输 出端V f 接地。 A . V 。 V REF 23 、D i i =0 B. V o 3 24 J 2i 2 V REF C . V o V 3 V R 4^' Di 2i 24 y D. V o V REF J 2 i =0 D i 2i
数模转换器的转换方式
数模转换器的转换方式
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数模转换器的转换方式 并行数模转换 数模转换有两种转换方式：并行数模转换和串行数模转换。图1为典型的并行数模转换器的结构。虚线框内的数码操作开关和电阻网络是基本部件。图中装置通过一个模拟量参考电压和一个电阻梯形网络产生以参考量为基准的分数值的权电流或权电压；而用由数码输入量控制的一组开关决定哪一些电流或电压相加起来形成输出量。所谓“权”，就是二进制数的每一位所代表的值。例如三位二进制数“111“，右边第1位的“权”是 20/23=1/8；第2位21/23=1/4；第3位是22/23=1/2。位数多的依次类推。图2为这种三位数模转换器的基本电路，参考电压VREF在R1、R2、R3中产生二进制权电流,电流通过开关。当该位的值是“0”时，与地接通；当该位的值是“1”时，与输出相加母线接通。几路电流之和经过反馈电阻Rf产生输出电压。电压极性与参考量相反。
输入端的数字量每变化1，仅引起输出相对量变化1/23=1/8，此值称为数模转换器的分辨率。位数越多分辨率就越高，转换的精度也越高。工业自动控制系统采用的数模转换器大多是10位、12位，转换精度达0.5～0.1%。 串行数模转换 串行数模转换是将数字量转换成脉冲序列的数目，一个脉冲相当于数字量的一个单位，然后将每个脉冲变为单位模拟量，并将所有的单位模拟量相加，就得到与数字量成正比的模拟量输出，从而实现数字量与模拟量的转换。 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