數(shù)模轉換器的作用

隨著數(shù)字電子技術的飛速發(fā)展，特別是計算機技術的發(fā)展與普及，用數(shù)字電路處理模擬信號的應用在自動控制、通信以及檢測等許多領域越來越廣泛。自然界中存在的大都是連續(xù)變化的物理量，如溫度、時間、速度、流量、壓力等等。要用數(shù)字電路特別是用計算機來處理這些物理量，必須先把這些模擬量轉換成計算機能夠識別的數(shù)字量，經過計算機分析和處理后的數(shù)字量又需要轉換成相應的模擬量，才能實現(xiàn)對受控對象的有效控制，這就需要一種能在模擬量與數(shù)字量之間起橋梁作用的電路-模數(shù)和數(shù)模轉換電路。

 

數(shù)模轉換器怎么用

數(shù)模轉換器的作用就是把數(shù)字信號轉換成模擬信號，比如電腦控制交通燈、測溫系統(tǒng)、時鐘顯示、電腦燈、電子樂器等等。數(shù)模轉換器除了在微機系統(tǒng)中將數(shù)字量轉化為模擬量典型應用之外，還常用于波形生成、各種數(shù)字式的可編程應用。

 

比如：

1.波形發(fā)生器；

2.數(shù)控直流穩(wěn)壓；

3.數(shù)字式可編程增益控制電路。

 

 

構成和特點

DAC主要由數(shù)字寄存器、模擬電子開關、位權網絡、求和運算放大器和基準電壓源（或恒流源）組成。用存于數(shù)字寄存器的數(shù)字量的各位數(shù)碼，分別控制對應位的模擬電子開關，使數(shù)碼為1的位在位權網絡上產生與其位權成正比的電流值，再由運算放大器對各電流值求和，并轉換成電壓值。

 

根據(jù)位權網絡的不同，可以構成不同類型的DAC，如權電阻網絡DAC、R–2R倒T形電阻網絡DAC和單值電流型網絡DAC等。權電阻網絡DAC的轉換精度取決于基準電壓VREF，以及模擬電子開關、運算放大器和各權電阻值的精度。它的缺點是各權電阻的阻值都不相同，位數(shù)多時，其阻值相差甚遠，這給保證精度帶來很大困難，特別是對于集成電路的制作很不利，因此在集成的DAC中很少單獨使用該電路 。

 

它由若干個相同的R、2R網絡節(jié)組成，每節(jié)對應于一個輸入位。節(jié)與節(jié)之間串接成倒T形網絡。R–2R倒T形電阻網絡DAC是工作速度較快、應用較多的一種。和權電阻網絡比較，由于它只有R、2R兩種阻值，從而克服了權電阻阻值多，且阻值差別大的缺點。

 

電流型DAC則是將恒流源切換到電阻網絡中，恒流源內阻極大，相當于開路，所以連同電子開關在內，對它的轉換精度影響都比較小，又因電子開關大多采用非飽和型的ECL開關電路，使這種DAC可以實現(xiàn)高速轉換，轉換精度較高

 

數(shù)模轉換器使用過程中的三種誤差

數(shù)模轉換器在使用過程中，難免會出現(xiàn)誤差，那么這些誤差產生的原因是什么呢？這三種誤差又有什么聯(lián)系呢？

 

失調誤差

失調誤差（或稱零點誤差）定義為數(shù)字輸入全為0碼時，其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。

 

對于單極性D/A轉換，模擬輸出的理想值為零伏點。對于雙極性D/A轉換，理想值為負域滿量程。偏差值的大小一般用LSB的份數(shù)或用偏差值相對滿量程的百分數(shù)來表示。

 

增益誤差

D/A轉換器的輸入與輸出傳遞特性曲線的斜率稱為D/A轉換增益或標度系數(shù)，實際轉換的增益與理想增益之間的偏差稱為增益誤差（或稱標度誤差）。增益誤差在消除失調誤差后用滿碼。

 

輸入時其輸出值與理想輸出值（滿量程）之間的偏差表示，一般也用LSB的份數(shù)或用偏差值相對滿量程的百分數(shù)來表示。

 

非線性誤差

D/A轉換器的非線性誤差定義為實際轉換特性曲線與理想特性曲線之間的最大偏差，并以該偏差相對于滿量程的百分數(shù)度量。在轉換器電路設計中，一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。

 

數(shù)模轉換器使用過程中的三種誤差就是：失調誤差、增益誤差和非線性誤差了，大家在使用的過程中一定要把這三個誤差控制在一定的范圍內，讓數(shù)模轉換器能夠正常的工作。

 

DAC就像ADC和運算放大器一樣，在許多應用中起著關鍵作用。如果將運算放大器視為混合信號器件之間的“膠水”，那么可以這么說：信號回路中的三個核心器件是運算放大器、ADC和DAC。不論是從模擬域到數(shù)字域還是從數(shù)字域到模擬域，DAC都可視作電路的終點，完成任務的信號將返回其模擬起點。DAC在許多應用中都將繼續(xù)發(fā)揮關鍵作用，包括一些未曾預見的應用！