D/A转换器的输出方式

发布时间:2024-07-29
常用的d/a转换器绝大部分是数字电流转换器,输出量是电流。如要实现电压输出, 在实际应用时还需增加输出电路将电流转换成电压。使用d/a转换器,正确选择和设计输出电路是非常重要的,下面来讨论这方面的内容。
在前面介绍的d/a转换器中,输入的数字均视为正数,即二进制数的所有位都为数值位。根据电路形式或参考电压的极性不同,输出电压或为0v到正满度值,或为0v到负满度值,d/a转换器处于单极性输出方式。采用单极性输出方式时,数字输入量采用自然二进制码,8位d/a转换器单极性输出时,输入数字量与输出模拟量之间的关系如表1所示。
表1、8位d/a转换器在单极性输出时的输入/输出关系
倒t形电阻网络d/a转换器单极性电压输出的电路如图1所示。其中图a为单极性反相电压输出电路,vo=-iådf ;图b为同相电压输出电路,vo=iår(1+r2/r1)。
图1(a) d/a转换器反相输出 图1(b) d/a转换器同相输出
在实际应用中,d/a转换器输入的数字量有正极性也有负极性。这就要求d/a转换器能将不同极性的数字量对应转换为正、负极性的模拟电压,工作于双极性方式。
双极性d/a转换常用的编码有:2的补码、偏移二进制码及符号—数值码(符号位加数值码)等。表2列出了8位2的补码、偏移二进制码及模拟量之间的对应关系。
表2、 常用双极性及输出模拟量
*表中
由表2可见,偏移二进制码与与无符号二进制形式相同,它实际上是将二进制码对应的模拟量的零值偏移至80h,使偏移后的数中,只有大于128的才是正数,而小于128的则为负数。所以,若将单极性8位d/a转换器的输出电压减去vref/2(80h所对应的模拟量),就可得到极性正确的偏移二进制码输出电压。
若d/a转换器输入数字量是2的补码,那么,需先将它转换为偏移二进制码,然后输入到上述d/a转换器电路中就可实现其双极性输出。比较表2中2的补码与偏移二进制码可以发现,若将8位2的补码加80h,并舍弃进位就可得偏移二进制码。实现2的补码加80h很简单,只需将高位求反即可。这样,可得到采用2的补码输入的8位双极性输出d/a转换器电路如图2所示。
图2 双极性输出d/a转换器
图中,输入nb是原码的2的补码,最高位取反(加80h)变为偏移二进制码后进入d/a转换器,由d/a转换器输出的模拟量v1经a2组成的第二个求和放大器减去vref/2后,得到极性正确的输出电压vo,即
电路输入2的补码nb满足表2所示的对应关系。
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