倒T形电阻网络DA转换器VIP专享

倒 T 形电阻网络 D/A 转换器在单片集成 D/A 转换器中，使用最多的是倒 T 形电阻网络 D/A转换器。常用的 CMOS 开关倒 T 形电阻网络 D/A 转换器的集成电路有 AD7520(10 位)、DAC1210(12 位)及 AK7546(16 位高精度)等。下面以 4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理。1.电路结构及原理4 位倒 T 形电阻网络 D/A 转换器的原理图如 1 所示。图中 S0—S3为模拟开关，R-2R图 1 倒 T 形电阻网络 D/A 转换器电路解码网络呈倒 T 形，运算放大器 A 组成求和电路。模拟开关 Si 由输入数码 Di 控制，当 Di=1 时，Si 接运算放大器反相端，电流Ii 流入求和电路；当 Di=0 时，Si 则将电阻 2R 接地。根据运算放大器线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关 Si 处于何种位置，与 Si相连的 2R 电阻均将连“地”（地或虚地）。这样，流经 2R 电阻的电流与开关位置无关，为确定值。分析 R-2R 电阻网络可以发现，从每个节点向左看的二端网络等效电阻均为 R，流入每个 2R 电阻的电流从高位到低位按 2 的整数倍递减。设由基准电压源提供的总电流为 I(I=VREF/R)，则流入各开关支路（从右到左）的电流分别为I/2、I/4、I/8 和 I/16。于是可得总电流iaring;=VREF/R(D0/24+D1/23+D2/22+D3/21)=VREF/(24 acute;R)aring;(Di·2i)输出电压将输入数字量扩展到 n 位，可得到 n 位倒 T 形电阻网络 D/A 转换器输出模拟量与输入数字量之间的一般关系式若将式中 用 K 表示，中括号内的 n 位二进制数用 NB 表示，则将上式改写为该式表明，对于在图 1 电路中输入的每一个二进制数 NB,均能在其输出端得到与之成正比的模拟电压 vo。通过以上分析看到，要是 D/A 转换器具有较高的精度，对电路中的参数有以下要求：sup2; 基准电压稳定性好；sup2; 倒 T 形电阻网络中 R 和 2R 电阻比值的精度要高；sup2; 每个模拟开关的开关电压降要相等。为实现电流从高位到低位按 2 的整数倍递减，模拟开关的通电阻也相应地按 2 的整数倍递增。2.电路优点由于在倒 T 形电阻网络 D/A 转换器中，各支路电流直接流入运算放大器的输入端，它们之间不存在传输上的时间差。电路的这一特点不仅提高了转换速度而且也减小了动态过程中输出端可能出现的尖脉冲。它是目前广泛使用的 D/A 转换器速度较快的一种。