电阻阵列DAC,电阻阵列DAC基本原理是什么?
电阻阵列dac,电阻阵列dac基本原理是什么?
随着通信、多媒体技术和图像处理技术的快速发展，数字信号处理中的数模转换器(digital-analog converter，即dac)被广泛应用于数字无线系统、通信、计算机、高精度成像系统和视听系统，而数字信号处理的各种数字信号，最终要通过数模转换技术，变为可输出的模拟信号。数模转换器的好坏直接影响整个系统的性能。由于数字信号处理技术的飞速发展，要求dac具有足够高的数据处理速度和足够高的精度。然而，考虑到芯片的实际应用，在不损失电路性能的前提下，降低成本便成为首要任务。在∑-△型dac高成本的不利因素下，各式各样的dac都为了降低成本，提高精度而努力。
基本原理：
电阻列阵dac又称为权电阻网络dac。如图，它由模拟开关s、权电阻网络、求和放大器和参考电压vref组成。
模拟开关s受输入二进制码do,di,d2,d3控制。当di=1时，s，将权电阻网络中相应的电阻和参考电压vref接通，有支路电流ii流向求和放大器;当di=0时，s*将权电阻网络中相应的电阻接地，支路电流为0。权电阻网络由4个按二进制规律排列的电阻23r，22r，21r, 20r组成，所有电阻的一端接在运算放大器的反相端，另一端分别与相应的模拟开关相连。最高有效位(msb)的权电阻rmsb为r，最低有效位(least significant bit缩写为“b)的权电阻rlsb=23r。也就是说，二进制权码的位权越大，对应的权电阻越小。
下面对转换输出模拟电压vom与输入数字量d。之间的关系进行定量的分析。当输入二进制码中某位di=1时，开关si接至参考电压vref，由于运放为理想运放，反相端虚地电位为零，这时电阻支路中的电流为:
[[image:bk070539-2.jpg
当输入二进制码中某位di=0时，s;开关接地，ii=0。因此，可得出对应于第i位数字量到模拟量的转换表达式为:
根据运放虚断原理，运放的输入不取电流，所以有:
因为rf=r/2，代入上式得
进一步推广到当n位权电阻网络dac,当反馈电阻rf为r/2时，输出电压为
从上式可以看出dac输出的模拟电压正比于输入的数字量dn，实现了从数字量到模拟量的转换。当dn=0时，vo=o，当d_=111...11时，
所以可以得出dac输出巧的最大变化范围为:
权电阻网络型dac的精度取决于参考电压vref、模拟开关si、运算放大器及各权电阻的精度。为了保证精度，网络中每个权电阻的阻值都要很精确。但权电阻解码网络中阻值范围太宽，最高位电阻rmsb与最低位电阻rlsb之比为1:2n-1，即当n=11时，其比值为1:1024。若rmsb=2ko, risb=2.048mo。一般利用集成工艺制造如此大的阻值是很困难的，从产品成本控制上也不允许。
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电阻列阵dac又称为权电阻网络dac。如图，它由模拟开关s、权电阻网络、求和放大器和参考电压vref组成。
模拟开关s受输入二进制码do,di,d2,d3控制。当di=1时，s，将权电阻网络中相应的电阻和参考电压vref接通，有支路电流ii流向求和放大器;当di=0时，s*将权电阻网络中相应的电阻接地，支路电流为0。权电阻网络由4个按二进制规律排列的电阻23r，22r，21r, 20r组成，所有电阻的一端接在运算放大器的反相端，另一端分别与相应的模拟开关相连。最高有效位(msb)的权电阻rmsb为r，最低有效位(least significant bit缩写为“b)的权电阻rlsb=23r。也就是说，二进制权码的位权越大，对应的权电阻越小。
下面对转换输出模拟电压vom与输入数字量d。之间的关系进行定量的分析。当输入二进制码中某位di=1时，开关si接至参考电压vref，由于运放为理想运放，反相端虚地电位为零，这时电阻支路中的电流为:
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从上式可以看出dac输出的模拟电压正比于输入的数字量dn，实现了从数字量到模拟量的转换。当dn=0时，vo=o，当d_=111...11时，
所以可以得出dac输出巧的最大变化范围为:
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