D/A转换器工作原理

D/A转换器工作原理
D/A转换器输入的数字量是由二进制代码按数位组合起来表示的，任何一个n位的二进制数，均可用表达式
   DATA=D020+D121+ D222+…… +Dn-12n-1
   来表示。其中Di=0或1(i=0,1…n-1)；20，21，…2n-1分别为对应数位的权。
在D/A转换中，要将数字量转换成模拟量，必须先把每一位代码按其“权”的大小转换成相应的模拟量，然后将各分量相加，其总和就是与数字量相应的模拟量，这就是D/A转换的基本原理。

D/A转换器的主要组成
基准电压VREF
T型（R-2R）电阻网络
位切换开关BSi （i=0，1，…，n-1）
运算放大器A
输出电压VOUT与输入二进制数D0 ~ Dn-1的关系
      
VOUT = －VREF（D020+ D121+ D222+ … + Dn-12n-1）/ 2n

T型网络组成的D/A转换器原理图

D/A转换的原理框图

D/A转换器性能指标
分辨率
反映了D/A转换器对模拟量的分辨能力，定义为基准电压与2n之比值，其中n为D/A转换器的位数 。
它就是与输入二进制数最低有效位LSB(Least Significant Bit)相当的输出模拟电压，简称1LSB。在实际使用中，一般用输入数字量的位数来表示分辨率大小，分辨率取决于D/A转换器的位数。

稳定时间（又称转换时间）
输入二进制数变化量是满量程时，D/A转换器的输出达到离终值±1/2LSB时所需要的时间。对于输出是电流型的D/A转换器来说，稳定时间是很快的，约几μs，而输出是电压的D/A转换器，其稳定时间主要取决于运算放大器的响应时间。
绝对精度
指输入满刻度数字量时，D/A转换器的实际输出值与理论值之间的偏差。该偏差用最低有效位LSB的分数来表示，如±1/2LSB或±1LSB。
线性误差

D/A转换器的种类
按数字量输入方式，有
并行输入和串行输入
按模拟量输出方式
电流输出和电压输出
按D/A转换的分辩率
低分辩率、中分辩率和高分辩率