数字模拟转换器(DAC)简述

数字模拟转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。

数字模拟转换器的工作原理

数字模拟转换器以均匀时间间隔输出模拟电压值。其输入值以一定时序输入并锁存在转换器中，然后每完成一次转换，转换器的输出值都迅速从上一个输出值更新为当前锁存数值所对应的模拟信号。这样的效果是，输出电压在一小段时间内保持在恒定值，直到下一个新的输入值转换完成，输出信号类似阶跃函数，图1是一个八位的数模转换器简单示意图。

图1 八位数模转换器输出信号示意图

数模转换器输出模拟电压值在均匀的时间间隔，其输入值将以一定时序输入并锁存在转换器中。当DAC转换器每进行一次转换，转换器的输出值会立马更新为当前锁存器所对应的数值。呈现的波形图类似于不断变换的阶跃信号，输出值在一段时间内保持恒定。图2为一个12-bit的数模转换器示意图，分辨率为12位的DAC转换器可以将输出的范围电压给出0000…0000到1111…1111全部2^12个电压输出等级。

图2. DAC转换器简易示意图

数字模拟转换器的构成及应用领域

数字模拟转换器主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码，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位权成正比的电流值，再由运算放大器对各电流值求和，并转换成电压值。

数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音频信号输出为模拟的声音。大多数现代的音频信号都以数字信号的形式存储在诸如数位音乐播放器和CD中，为了使声音能够从音响设备上输出，数字信号必须重新转换为模拟信号。因此，数字模拟转换器被广泛应用于CD播放器、数字音乐播放器以及个人电脑的声卡等设备中。模数转换用于各种控制领域中，如需要电压控制信号的电动机控制设备中。

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