D/A转换器品种繁多,有权电阻DAC、变形权电阻DAC、T型电阻DAC、电容型DAC和权电流DAC等。为了掌握数/模转换原理,必须先了解运算放大器和电阻译码网络的工作原理和特点。
这些电阻称为权电阻。
假设,输入端有4条支路。4条支路的开关从全部断开到全部闭合,运算放大器可以得到16种不同的电流输入。这就是说,通过电阻网络,可以把0000B~1111B转换成大小不等的电流,从而可以在运算放大器的输出端得到相应大小不同的电压。如果数字0000B每次增1,一直变化到1111B,那么,在输出端就可得到一个0~V0电压幅度的阶梯波形。
3.采用T型电阻网络的D/A转换器
从图10.7可以看出,在D/A转换中采用独立的权电阻网络,对于一个8位二进制数的D/A转换器,就需要R,2R,4R,…,128R共8个不等的电阻,最大电阻阻值是最小电阻阻值的128倍,而且对这些电阻的精度要求比较高。如果这样的话,从工艺上实现起来是很困难的。所以,n个如此独立输入支路的方案是不实用的。
在DAC电路结构中,最简单而实用的是采用T型电阻网络来代替单一的权电阻网络,整个电阻网络只需要R和2R两种电阻。在集成电路中,由于所有的组件都做在同一芯片上,电阻的特性可以做得很相近,而且精度与误差问题也可以得到解决。
图10.8是采用T型电阻网络的4位D/A转换器。4位元待转换资料分别控制4条支路中开关的倒向。在每一条支路中,如果(资料为0)开头倒向左边,支路中的电阻就接到地;如果(资料为1)开