数模转换器的构成了解吗？乘法数模转换器计算示例

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一、数模转换器的构成

DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源（或恒流源）组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值，再由运算放大器对各电流值求和，并转换成电压值。

根据位权网络的不同，可以构成不同类型的DAC，如权电阻网络DAC、R–2R倒T形电阻网络DAC和单值电流型网络DAC等。权电阻网络DAC的转换精度取决于基准电压VREF，以及模拟电子开关、运算放大器和各权电阻值的精度。它的缺点是各权电阻的阻值都不相同，位数多时，其阻值相差甚远，这给保证精度带来很大困难，特别是对于集成电路的制作很不利，因此在集成的DAC中很少单独使用该电路。

它由若干个相同的R、2R网络节组成，每节对应于一个输入位。节与节之间串接成倒T形网络。R–2R倒T形电阻网络DAC是工作速度较快、应用较多的一种。和权电阻网络比较，由于它只有R、2R两种阻值，从而克服了权电阻阻值多，且阻值差别大的缺点。

电流型DAC则是将恒流源切换到电阻网络中，恒流源内阻极大，相当于开路，所以连同电子开关在内，对它的转换精度影响都比较小，又因电子开关大多采用非饱和型的ECL开关电路，使这种DAC可以实现高速转换，转换精度较高。

二、乘法数模转换器应用及其计算

（一）应用

通过相应的接线，模块可以输出相对于基准放大、阻尼或反相的信号。这产生了波形发生器、可编程滤波器和PGA（可编程增益放大器）领域的应用，以及许多其他必须调整失调或增益的应用。

图1.具有可变增益 （PGA） 的电路

图1所示为AD5453 14位MDAC，带有下游放大器，可根据DAC的编程代码放大或减弱信号。

（二）电路计算

输出电压（V外） 的电路计算如下：

输出电压受运算放大器电源电压的影响或限制，但增益和DAC的设定代码D除外。在本例中，ADA4637-1放大器采用±15 V电源供电，最大电压应为±12 V，以使其具有足够大的控制范围。增益通过电阻R确定2和 R3:

所有电阻器 （R1到 R3）应具有相同的电阻温度系数（TCR），但不必与DAC内部电阻的TCR相同。电阻R1用于根据以下关系将DAC中的内部电阻（RFB）调整为电阻R2和R3：

选择电阻时，运算放大器在最大输入电压下仍处于其工作范围内（DAC在V时可处理±10 V电压）裁判).还应该注意的是，放大器的输入偏置电流（I偏见） 乘以电阻 （RFB+ R2 ‖·3），并且这对失调电压有相当大的影响。因此，根据所选数据手册，ADA4637-1运算放大器具有非常低的输入偏置电流和非常低的输入失调电压。为了防止闭环控制系统的不稳定性或所谓的振铃，在I之间插入了4.7 pF电容。外和 RFB;这尤其推荐用于快速放大器。

如前所述，放大器的失调电压乘以闭环增益。当增益由外部电阻设置时，变化幅度为与数字阶跃相对应的值，该值与所需值相加，从而产生差分非线性误差。如果它足够大，则可能导致DAC的非单调行为。为了避免这种影响，必须选择具有低失调电压和低输入偏置电流的放大器。

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