项目六 数模与模数转换

教学内容
本章主要介绍倒T型电阻网络D/A转换器,A/D转换一般步骤,并行比较型,逐次比较型和双积分型A/D转换器,ADC和DAC的性能指标和对应集成电路.
教学目标
通过对本章的学习,使学生掌握ADC和DAC的工作原理及特性,为利用数字芯片解决实际转换问题奠定应用基础.
基本要求
要求重点介绍倒T型电阻网络D/A转换器,并行比较型,逐次比较型和双积分型A/D转换器.
各知识点学时分配
倒T型电阻网络D/A转换器(2学时);
并行比较型,逐次比较型A/D转换器(2学时);
双积分型A/D转换器(2学时);
ADC和DAC的性能指标和对应集成电路(2学时)
注意事项
在学习本章内容时应特别注意与模拟电子技术课程的衔接.
思考题与习题
参见公开教学网思考题与习题库
主要参考书
[1] 黄洁主编.《数字电子技术基础》.武汉:华中科技大学出版社,2004
[2] 阎石主编.《数字电子技术》(第四版).北京:高等教育出版社,1998
[3] 曾国泰,陈立万主编.《脉冲与数字电路》.重庆:重庆出版社,2001
[4] 秦曾煌主编.《电工学(下册)》(第五版).北京:高等教育出版社,1999
[5] 符磊,王久华主编.《电工技术与电子技术基础》.北京:清华大学出版社,1997
[6] 康华光编,《电子技术基础数字部分》,高教出版社,第3版
[7] 王疏银编,《数字电路与逻辑设计》,高教出版社,(第3版)

第二十四课: D/A转换器
内容简介
在本次课中,我们将介绍D/A与A/D转换的概念以及倒T型电阻网络D/A转换器的工作原理.
本次授课内容为课本P155-159
教学组织
1.D/A与A/D转换的概念
数字控制系统框图
把模拟量转换为数字量的过程称为模/数转换,完成这种转换的电路叫模/数转换器(Analog to Digital Converter),也称A/D转换器或ADC,把数字量转换为模拟量的过程称为数/模转换,完成这种转换的电路称为数模转换器(Digital to Analog Converter),亦称D/A转换器或DAC.
2.倒T型电阻网络D/A转换器
下图所示的为4位倒T型D/A转换器,它由R,2R两种阻值的电阻构成的倒T型电阻网络,模拟开关和运算放大器组成.输入数字d3,d2,d1和d0分别控制模拟电子开关S3,S2,S1和S0的工作状态.当di为"1"时,开关Si接通右边,相应的支路电流流入运算放大器;当di为"0"时,开关Si接通左边,相应的支路电流流入地.
4位R-2R倒T型D/A转换器

若R=RF,则运算放大器的输出为

倒T型D/A转换器的特点是:模拟开关不管处于什么位置,流过各支路的电流总是接近于恒定值,不存在电流建立的消失时间,所以此类D/A转换器是目前D/A转换器中速度最快的一种,又由于它只有R和2R两种电阻,所以在集成芯片中的应用非常广泛.

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