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权电流型模数转换器工作原理及特点

★★★★★【文章导读】:权电流型模数转换器工作原理及特点具体内容是:图11.3.1权电流d/a转换器的原理电路11.3.2工作原理在图11.3.1所示电路中,当输入数字量的某一位数码di=1时,开关si接运算放大器的反相端,相应权电流流出求和电路;当si=0时,开关si接地。分析该电路,可得出<imgsrc=…

来源: 日期:2013-12-17 21:35:21 人气:标签:

权电流型模数转换器工作原理及特点

     

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图11.3.1 权电流d/a转换器的原理电路

    11.3.2 工作原理

    在图11.3.1所示电路中,当输入数字量的某一位数码di=1时,开关si接运算放大器的反相端,相应权电流流出求和电路;当si=0时,开关si接地。分析该电路,可得出

   

     

    优点

    1.速度快。

    2.当采用了恒流源电路后,各支路权电流的大小均不受开关导通电阻和压降的影响,降低了对开关电路的要求,提高了转换精度。

    电路举例

    恒流源采用具有电流负反馈的bjt恒流源电路,即可得如图11.3.2所示的实际的权电流d/a转换器电路。

     

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图11.3.2 实际的权电流d/a转换器电路

    为消除因各bjt发射结电压vbe的不一致性对d/a转换精度的影响,图中t3~t1均采用了多发射极晶体管,其发射极个数分别是8、4、2,即t3~t1发射极面积之比为8:4:2。这样,在各bjt电流比值为8:4:2的情况下,t3~t1的发射极电流密度相等,可使各发射节电压vbe相同。由于t3~t1的基极电压相同,所以它们的发射极e3、e2、e1就为等电位点。在计算各支路电流时将它们等效连接后,可看出电路中得到t型电阻网络与图11.2.1中工作状态完全相同,流入每个2r电阻的电流从高位到低位依次减少1/2,各支路中电流分配比值满足8:4:2的要求。基准电流iref产生电路由运算放大器a2、r1、tr、r 和-vee组成,a2和r1、tr的cb结组成电压并联负反馈电路,以稳定输出电压,即tr的基极电压。tr的be结,电阻r到-vee为反馈电路负载,由于电路处于深度负反馈,根据虚短的原理,其基准电流为

 由倒t型电阻网络分析可知, ie3=i/2,ie2=i/4,ie1=i/8,ie0=i/16,于是可得输出电压为

可推得n位倒t型权电流d/a转换器的输出电压

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    上式表明,基准电流仅与基准电压vref和电阻r1有关,而与bjt、r、2r 电阻无关。这样,电路降低了对bjt参数及r、2r取值的要求,对于集成化十分有利。

    常用的单片集成权电流d/a转换器有ad1408、dac0806、dac0808等。


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