簡述模數轉換器方案的原理

　    模數轉換器的概念：

　　模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是把經過與標準量比較處理后的模擬量轉換成以二進制數值表示的離散信號的轉換器。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。

　　數模轉換器的基本原理：

　　將輸入的每一位二進制代碼按其權的大小轉換成相應的模擬量，然后將代表各位的模擬量相加，所得的總模擬量就與數字量成正比，這樣便實現了從數字量到模擬量的轉換。

　　為二進制數按位權轉換成的十進制數值。

　　數模轉換器的分類及特點：

　　根據位權網絡的不同，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網絡節組成， 每節對應于一個輸入位。節與節之間串接成倒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可以實現高速轉換，轉換精度較高。

　　數模轉換器的主要參數：

　　1、分辨率

　　D/A轉換器的分辨率用最小分辨電壓 VLSB和滿量程輸出電壓VFSV的比值來表示

　　2、轉換精度

　　在 D/A 轉換器中，一般用轉換誤差來描述轉換精度。由于 D/A 轉換器的各個環節在參數和性能上與理論值之間不可避免地存在著差異，因此，D/A 轉換器的實際輸出電壓與理想輸出電壓值之間并不完全一致。D/A 轉換器的轉換誤差是指在穩態工作時，實際模擬輸出值和理想輸出值之間的最大偏差。轉換誤差一般用最低有效位的倍數決定。

　　偏移誤差是指 D/A 轉換器輸出模擬量的實際起始數值與理想起始數值之差，一般由運算放大器的零點漂移引起，在設計D/A轉換電路時，為了減少偏移誤差，應選用低漂移的運算放大器。

　　3、轉換速度

　　D/A 轉換器的轉換速度通常用建立時間 tset來描述。建立時間 tset 指從輸入數據改變到輸出進入規定的誤差范圍(一般為±1/2LSB)所需的最大時間。因為輸入數字量變化越大，建立時間越長，所以，數據手冊中一般給出從全 0 到全1 時的建立時間。普通 D/A 轉換器的建立時間為幾到幾百微秒，如 AD7520 的 建立時間為 1μs;高速 D/A 轉換器的建立時間小于幾微秒，如 AD9708 的建立時間為 35ns。

　　小結：

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