da转换器的工作原理 简述ad,da转换器的基本定义和基本原理
da\u8f6c\u6362\u5668\u7684\u5de5\u4f5c\u539f\u7406\uff0c\u80fd\u901a\u4fd7\u70b9\u4e48\uff1fDA\u8f6c\u6362\u5668
DA\u8f6c\u6362\u5668\u7684\u5185\u90e8\u7535\u8def\u6784\u6210\u65e0\u592a\u5927\u5dee\u5f02\uff0c\u4e00\u822c\u6309\u8f93\u51fa\u662f\u7535\u6d41\u8fd8\u662f\u7535\u538b\u3001\u80fd\u5426\u4f5c\u4e58\u6cd5\u8fd0\u7b97\u7b49\u8fdb\u884c\u5206\u7c7b\u3002\u5927\u591a\u6570DA\u8f6c\u6362\u5668\u7531\u7535\u963b\u9635\u5217\u548cn\u4e2a\u7535\u6d41\u5f00\u5173(\u6216\u7535\u538b\u5f00\u5173)\u6784\u6210\u3002\u6309\u6570\u5b57\u8f93\u5165\u503c\u5207\u6362\u5f00\u5173\uff0c\u4ea7\u751f\u6bd4\u4f8b\u4e8e\u8f93\u5165\u7684\u7535\u6d41(\u6216\u7535\u538b)\u3002\u6b64\u5916\uff0c\u4e5f\u6709\u4e3a\u4e86\u6539\u5584\u7cbe\u5ea6\u800c\u628a\u6052\u6d41\u6e90\u653e\u5165\u5668\u4ef6\u5185\u90e8\u7684\u3002\u4e00\u822c\u8bf4\u6765\uff0c\u7531\u4e8e\u7535\u6d41\u5f00\u5173\u7684\u5207\u6362\u8bef\u5dee\u5c0f\uff0c\u5927\u591a\u91c7\u7528\u7535\u6d41\u5f00\u5173\u578b\u7535\u8def\uff0c\u7535\u6d41\u5f00\u5173\u578b\u7535\u8def\u5982\u679c\u76f4\u63a5\u8f93\u51fa\u751f\u6210\u7684\u7535\u6d41\uff0c\u5219\u4e3a\u7535\u6d41\u8f93\u51fa\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\uff0c\u5982\u679c\u7ecf\u7535\u6d41\u6900\u7f2a\u68fa\u7f13\u7b2b\u6d91\u89ef\u86ed\u7f2a\u6545\u6d91\u9c82?/FONT>DA\u8f6c\u6362\u5668\u3002\u6b64\u5916\uff0c\u7535\u538b\u5f00\u5173\u578b\u7535\u8def\u4e3a\u76f4\u63a5\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\u3002
1\uff09\u7535\u538b\u8f93\u51fa\u578b\uff08\u5982TLC5620\uff09
\u7535\u538b\u8f93\u51fa\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\u867d\u6709\u76f4\u63a5\u4ece\u7535\u963b\u9635\u5217\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u7684\uff0c\u4f46\u4e00\u822c\u91c7\u7528\u5185\u7f6e\u8f93\u51fa\u653e\u5927\u5668\u4ee5\u4f4e\u963b\u6297\u8f93\u51fa\u3002\u76f4\u63a5\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u7684\u5668\u4ef6\u4ec5\u7528\u4e8e\u9ad8\u963b\u6297\u8d1f\u8f7d\uff0c\u7531\u4e8e\u65e0\u8f93\u51fa\u653e\u5927\u5668\u90e8\u5206\u7684\u5ef6\u8fdf\uff0c\u6545\u5e38\u4f5c\u4e3a\u9ad8\u901fDA\u8f6c\u6362\u5668\u4f7f\u7528\u3002
2\uff09\u7535\u6d41\u8f93\u51fa\u578b(\u5982THS5661A)
\u7535\u6d41\u8f93\u51fa\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\u5f88\u5c11\u76f4\u63a5\u5229\u7528\u7535\u6d41\u8f93\u51fa\uff0c\u5927\u591a\u5916\u63a5\u7535\u6d41\u2014\u7535\u538b\u8f6c\u6362\u7535\u8def\u5f97\u5230\u7535\u538b\u8f93\u51fa\uff0c\u540e\u8005\u6709\u4e24\u79cd\u65b9\u6cd5\uff1a\u4e00\u662f\u53ea\u5728\u8f93\u51fa\u5f15\u811a\u4e0a\u63a5\u8d1f\u8f7d\u7535\u963b\u800c\u8fdb\u884c\u7535\u6d41\u2014\u7535\u538b\u8f6c\u6362\uff0c\u4e8c\u662f\u5916\u63a5\u8fd0\u7b97\u653e\u5927\u5668\u3002\u7528\u8d1f\u8f7d\u7535\u963b\u8fdb\u884c\u7535\u6d41\u2014\u7535\u538b\u8f6c\u6362\u7684\u65b9\u6cd5\uff0c\u867d\u53ef\u5728\u7535\u6d41\u8f93\u51fa\u5f15\u811a\u4e0a\u51fa\u73b0\u7535\u538b\uff0c\u4f46\u5fc5\u987b\u5728\u89c4\u5b9a\u7684\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u8303\u56f4\u5185\u4f7f\u7528\uff0c\u800c\u4e14\u7531\u4e8e\u8f93\u51fa\u963b\u6297\u9ad8\uff0c\u6240\u4ee5\u4e00\u822c\u5916\u63a5\u8fd0\u7b97\u653e\u5927\u5668\u4f7f\u7528\u3002\u6b64\u5916\uff0c\u5927\u90e8\u5206CMOS DA\u8f6c\u6362\u5668\u5f53\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u4e0d\u4e3a\u96f6\u65f6\u4e0d\u80fd\u6b63\u786e\u52a8\u4f5c\uff0c\u6240\u4ee5\u5fc5\u987b\u5916\u63a5\u8fd0\u7b97\u653e\u5927\u5668\u3002\u5f53\u5916\u63a5\u8fd0\u7b97\u653e\u5927\u5668\u8fdb\u884c\u7535\u6d41\u7535\u538b\u8f6c\u6362\u65f6\uff0c\u5219\u7535\u8def\u6784\u6210\u57fa\u672c\u4e0a\u4e0e\u5185\u7f6e\u653e\u5927\u5668\u7684\u7535\u538b\u8f93\u51fa\u578b\u76f8\u540c\uff0c\u8fd9\u65f6\u7531\u4e8e\u5728DA\u8f6c\u6362\u5668\u7684\u7535\u6d41\u5efa\u7acb\u65f6\u95f4\u4e0a\u52a0\u5165\u4e86\u8fbe\u7b97\u653e\u5165\u5668\u7684\u5ef6\u8fdf\uff0c\u4f7f\u54cd\u5e94\u53d8\u6162\u3002\u6b64\u5916\uff0c\u8fd9\u79cd\u7535\u8def\u4e2d\u8fd0\u7b97\u653e\u5927\u5668\u56e0\u8f93\u51fa\u5f15\u811a\u7684\u5185\u90e8\u7535\u5bb9\u800c\u5bb9\u6613\u8d77\u632f\uff0c\u6709\u65f6\u5fc5\u987b\u4f5c\u76f8\u4f4d\u8865\u507f\u3002
3\uff09\u4e58\u7b97\u578b\uff08\u5982AD7533\uff09
DA\u8f6c\u6362\u5668\u4e2d\u6709\u4f7f\u7528\u6052\u5b9a\u57fa\u51c6\u7535\u538b\u7684\uff0c\u4e5f\u6709\u5728\u57fa\u51c6\u7535\u538b\u8f93\u5165\u4e0a\u52a0\u4ea4\u6d41\u4fe1\u53f7\u7684\uff0c\u540e\u8005\u7531\u4e8e\u80fd\u5f97\u5230\u6570\u5b57\u8f93\u5165\u548c\u57fa\u51c6\u7535\u538b\u8f93\u5165\u76f8\u4e58\u7684\u7ed3\u679c\u800c\u8f93\u51fa\uff0c\u56e0\u800c\u79f0\u4e3a\u4e58\u7b97\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\u3002\u4e58\u7b97\u578bDA\u8f6c\u6362\u5668\u4e00\u822c\u4e0d\u4ec5\u53ef\u4ee5\u8fdb\u884c\u4e58\u6cd5\u8fd0\u7b97\uff0c\u800c\u4e14\u53ef\u4ee5\u4f5c\u4e3a\u4f7f\u8f93\u5165\u4fe1\u53f7\u6570\u5b57\u5316\u5730\u8870\u51cf\u7684\u8870\u51cf\u5668\u53ca\u5bf9\u8f93\u5165\u4fe1\u53f7\u8fdb\u884c\u8c03\u5236\u7684\u8c03\u5236\u5668\u4f7f\u7528\u3002
4\uff09\u4e00\u4f4dDA\u8f6c\u6362\u5668
\u4e00\u4f4dDA\u8f6c\u6362\u5668\u4e0e\u524d\u8ff0\u8f6c\u6362\u65b9\u5f0f\u5168\u7136\u4e0d\u540c\uff0c\u5b83\u5c06\u6570\u5b57\u503c\u8f6c\u6362\u4e3a\u8109\u51b2\u5bbd\u5ea6\u8c03\u5236\u6216\u9891\u7387\u8c03\u5236\u7684\u8f93\u51fa\uff0c\u7136\u540e\u7528\u6570\u5b57\u6ee4\u6ce2\u5668\u4f5c\u5e73\u5747\u5316\u800c\u5f97\u5230\u4e00\u822c\u7684\u7535\u538b\u8f93\u51fa(\u53c8\u79f0\u4f4d\u6d41\u65b9\u5f0f)\uff0c\u7528\u4e8e\u97f3\u9891\u7b49\u573a\u5408\u3002
4. DA\u8f6c\u6362\u5668\u7684\u4e3b\u8981\u6280\u672f\u6307\u6807\uff1a
1\uff09\u5206\u8fa9\u7387(Resolution) \u6307\u6700\u5c0f\u6a21\u62df\u8f93\u51fa\u91cf\uff08\u5bf9\u5e94\u6570\u5b57\u91cf\u4ec5\u6700\u4f4e\u4f4d\u4e3a\u20181\u2019\uff09\u4e0e\u6700\u5927\u91cf\uff08\u5bf9\u5e94\u6570\u5b57\u91cf\u6240\u6709\u6709\u6548\u4f4d\u4e3a\u20181\u2019\uff09\u4e4b\u6bd4\u3002
2\uff09\u5efa\u7acb\u65f6\u95f4(Setting Time) \u662f\u5c06\u4e00\u4e2a\u6570\u5b57\u91cf\u8f6c\u6362\u4e3a\u7a33\u5b9a\u6a21\u62df\u4fe1\u53f7\u6240\u9700\u7684\u65f6\u95f4\uff0c\u4e5f\u53ef\u4ee5\u8ba4\u4e3a\u662f\u8f6c\u6362\u65f6\u95f4\u3002DA\u4e2d\u5e38\u7528\u5efa\u7acb\u65f6\u95f4\u6765\u63cf\u8ff0\u5176\u901f\u5ea6\uff0c\u800c\u4e0d\u662fAD\u4e2d\u5e38\u7528\u7684\u8f6c\u6362\u901f\u7387\u3002\u4e00\u822c\u5730\uff0c\u7535\u6d41\u8f93\u51faDA\u5efa\u7acb\u65f6\u95f4\u8f83\u77ed\uff0c\u7535\u538b\u8f93\u51faDA\u5219\u8f83\u957f\u3002
\u5176\u4ed6\u6307\u6807\u8fd8\u6709\u7ebf\u6027\u5ea6(Linearity)\uff0c\u8f6c\u6362\u7cbe\u5ea6\uff0c\u6e29\u5ea6\u7cfb\u6570/\u6f02\u79fb\u3002
\u5728\u5355\u7247\u673a\u5e94\u7528\u7cfb\u7edf\u4e2d\uff0c\u9700\u8981\u5bf9\u4e00\u4e9b\u6a21\u62df\u4fe1\u53f7\uff08\u5982\u7535\u6d41\u3001\u7535\u6d41\u3001\u6e29\u5ea6\u3001\u538b\u529b\u7b49\uff09\u8fdb\u884c\u68c0\u6d4b\uff0c\u5c06\u6a21\u62df\u4fe1\u53f7\u8f6c\u6362\u4e3a\u6570\u5b57\u4fe1\u53f7\uff0c\u79f0\u4e3aA/D\u8f6c\u6362\u3002
\u3000\u3000\u5355\u7247\u673a\u5e94\u7528\u7cfb\u7edf\u4e5f\u9700\u8981\u6a21\u62df\u91cf\u8f93\u51fa\uff0c\u53bb\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\u4e2d\u7684\u6267\u884c\u673a\u6784\uff0c\u6784\u6210\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\u3002\u5c06\u8ba1\u7b97\u673a\u4e2d\u7684\u6570\u5b57\u4fe1\u53f7\u8f6c\u6362\u4e3a\u6a21\u62df\u4fe1\u53f7\uff0c\u79f0\u4e3aD/A \u8f6c\u6362\u3002
\u3000\u3000A/D\u8f6c\u6362\u5668\u628a\u6a21\u62df\u91cf\u2192\u6570\u5b57\u91cf\uff0c\u4ee5\u4fbf\u4e8e\u5355\u7247\u673a\u8fdb\u884c\u6570\u636e\u5904\u7406\u3002 A/D\u8f6c\u6362\u5668\u7684\u79cd\u7c7b\u5f88\u591a\uff0c\u4e3b\u8981\u6709\uff1a\u8ba1\u6570\u5f0f\u3001\u9010\u6b21\u903c\u8fd1\u5f0f\u548c\u53cc\u79ef\u5206\u5f0f\u7b49\u8f6c\u6362\u5668\u3002
\u3000\u3000\u53cc\u79ef\u5206\u5f0fADC\uff1a\u4e3b\u8981\u4f18\u70b9\u662f\u8f6c\u6362\u7cbe\u5ea6\u9ad8\uff0c\u6297\u5e72\u6270\u6027\u80fd\u597d\uff0c\u4ef7\u683c\u4fbf\u5b9c\u3002\u7f3a\u70b9\u662f\u8f6c\u6362\u901f\u5ea6\u8f83\u6162\uff0c\u8fd9\u79cd\u8f6c\u6362\u5668\u4e3b\u8981\u7528\u4e8e\u901f\u5ea6\u8981\u6c42\u4e0d\u9ad8\u7684\u573a\u5408\u3002
\u3000\u3000\u9010\u6b21\u903c\u8fd1\u5f0fADC\uff1a\u662f\u901f\u5ea6\u8f83\u5feb\uff0c\u7cbe\u5ea6\u8f83\u9ad8\u7684\u8f6c\u6362\u5668\uff0c\u8f6c\u6362\u65f6\u95f4\u7ea6\u5728\u51e0\u03bcs\u5230\u51e0\u767e\u03bcs\u4e4b\u95f4\u3002
\u3000\u3000\u9010\u6b21\u6bd4\u8f83\u578bA/D\u8f6c\u6362\u5668\uff0c\u5728\u7cbe\u5ea6\u3001\u901f\u5ea6\u548c\u4ef7\u683c\u4e0a\u90fd\u9002\u4e2d\uff0c\u662f\u6700\u5e38\u7528\u7684A/D\u8f6c\u6362\u5668\u3002
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通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。
故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
逐次比较型（如TLC0831）
逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辨率（12位）时价格很高。
按数字输入值切换开关，产生比例于输入的电流(或电压)。此外，也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。
一般说来，由于电流开关的切换误差小，大多采用电流开关型电路，电流开关型电路如果直接输出生成的电流，则为电流输出型DA转换器。
3. DA转换器
DA转换器的内部电路构成无太大差异，一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DA转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入值切换开关，产生比例于输入的电流(或电压)。此外，也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。一般说来，由于电流开关的切换误差小，大多采用电流开关型电路，电流开关型电路如果直接输出生成的电流，则为电流输出型DA转换器，如果经电流椀缪棺缓笫涑觯蛭缪故涑鲂?/FONT>DA转换器。此外，电压开关型电路为直接输出电压型DA转换器。
1）电压输出型（如TLC5620）
电压输出型DA转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速DA转换器使用。
2）电流输出型(如THS5661A)
电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS DA转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。
3）乘算型（如AD7533）
DA转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型DA转换器。乘算型DA转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。
4）一位DA转换器
一位DA转换器与前述转换方式全然不同，它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出，然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出(又称位流方式)，用于音频等场合。
4. DA转换器的主要技术指标：
1）分辩率(Resolution) 指最小模拟输出量（对应数字量仅最低位为‘1’）与最大量（对应数字量所有有效位为‘1’）之比。
2）建立时间(Setting Time) 是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度，而不是AD中常用的转换速率。一般地，电流输出DA建立时间较短，电压输出DA则较长。
其他指标还有线性度(Linearity)，转换精度，温度系数/漂移。
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