D\A转换与A\D转换原理详解

【模块八】数—模和模—数转换电路

一、概述

由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在自动控制，自动检测以及许多其他领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况也更加普遍了。由于模拟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，要使数字系统，计算机能识别，处理这些信号，必须将这些模拟信号转换成数字信号，而经数字系统计算机分析，处理后的数字量也往往需要将其转换成相应的模拟信号才能为执行机构所接收，所以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——模数转换器和数模转换器。

1、模数转换器：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。

2、数模转换器：将数字信号转换成模拟信号的电路，称为数模转换器，简称D\A转换。

A\D转换和D\A转换已经成为数字系统，计算机中不可缺少的接口电路，为了确保系统处理的精度，A\D转换和D\A转换必须有足够的转换精度;如果实现对快速变化的信号的实时控制与检测，A\D转换与D\A转换器还要求有较高的转换速度，所以转换精度和转换速度是须于量A\D转换与D\A转换器的重要技术指标。

二、D\A转换(数字信号变为模拟信号)

#从式中可以看出模拟电压的输出大小正比于输入的数字量Dn，从而实现了数字量到模拟量的转化，若CREF为正值，Uo为负值，VREF为负值，Uo为正值。

#缺点：电阻取值难，为克服缺点，可采用双极性电阻网络D\A转换。

Uo=-UREF\28()由于电阻最大值与最小值仍相差8倍，不可取，可在采用倒T形电阻网络D\A转换器。

三、A\D转换(模拟信号变为数字信号)

3位并行型A\D转换器，它由电阻分压器，电压比较器，寄存器及编码器组成，图中的8个电阻将参考电压VREF分成8个等级，其中7个等级的电压分别作7个比较器A1~A7的参考电压，其数值分别为VREF\15,3 VREF\15……13 VREF\15，输入电压UI它的大小决定各比较器的输出状态。

根据各比较器的参考电压值和UI输入电压大小，确定各比较器的输出状态，比较器的输出状态由D触发器存储，经优先编码器编码，得到数字量输出。

设UI变化范围是0~VREF，输出3位数字量为D2,D1,D0，3位并行比较器A\D转换的输入，输出，关系表如下。

四、集成电路A\D,D\A转换简介

1、DAC0832数模转换集成

2、ADC0809模数转换集成