DA轉(zhuǎn)換器輸出電壓分辨率百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式

1、第 15 章 數(shù)模 (D A)與模數(shù) (AD) 轉(zhuǎn)換例 15 1 對(duì)于一個(gè) 8 位 DA 轉(zhuǎn)換器：(1) 若最小輸出電壓增量為 002V，試問當(dāng)輸入代碼為 01001101 時(shí)，輸出電壓v o 為多少伏 ?(2) 若其分辨率用百分?jǐn)?shù)表示，則應(yīng)是多少 ?(3) 若某一系統(tǒng)中要求 DA 轉(zhuǎn)換器的精度小于 025，試問這一 DA 轉(zhuǎn)換器能否適用 ?解本例涉及轉(zhuǎn)換器的幾個(gè)參數(shù)，一是最小輸出電壓增量；二是分辨率；三是轉(zhuǎn)換精度。最小輸出電壓增量是指對(duì)應(yīng)于輸入最小數(shù)字量的輸出模擬電壓值，也就是指數(shù)字量每增加一個(gè)單位，輸出模擬電壓的增加量。分辨率，定義為對(duì)最小數(shù)字量的分辨能力。一般用輸入數(shù)字量的位數(shù)表示，也可

2、用最小輸出電壓與最大輸出電壓之比的百分?jǐn)?shù)表示。例如，分辨率為10 位的 D A 轉(zhuǎn)換器，可表示成分辨率為10.001 0.1 %2101轉(zhuǎn)換精度， 取決于轉(zhuǎn)換誤差， 轉(zhuǎn)換誤差通常用輸出電壓滿刻度的百分?jǐn)?shù)表示，也可以用最低有效位的倍數(shù)表示。根據(jù)這些參數(shù)的含義，依照題意分析如下：(1) 當(dāng) 8 位 D A 轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓增量為002V 時(shí)，輸入代碼0100110l所對(duì)應(yīng)的輸出電壓為(2)8 位 D A 轉(zhuǎn)換的分辨率百分?jǐn)?shù)為1281100 =0.3922%(3) 若要求 D A 轉(zhuǎn)換器的精度小于 0 25，則其分辨率應(yīng)小于 05。因此，這 個(gè) 8 位 DA 轉(zhuǎn)換器可滿足所設(shè)置系統(tǒng)的精度要求。例

3、 15 2 已知倒 T 形電阻網(wǎng)絡(luò) DAC的 RFR，VREF 10V，試分別求出 4 位 DAC和 8 位 DAC的輸出最大電壓，并說明這種DAC輸出最大電壓與位數(shù)的關(guān)系。解4 位 DAC的最大輸出電壓8 位 DAC的最大輸出電壓由此可見，最大輸出電壓隨位數(shù)的增加而增加，但增加的幅度并不大。例 153巳知倒 T 形電阻網(wǎng)絡(luò) DAC中的反饋電阻RF R， VREF10V，試分別求出 4 位和 8 位 DAC的輸出最小電壓，并說明這種DAC最小輸出電壓與位數(shù)的關(guān)系。解4 位 DAC的輸出最小電壓8 位 DAC的輸出最小電壓由上可知，在VREF 和 RF 相同的條件下，倒T 形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC的位數(shù)

4、越多，輸出最小電壓越小。例 154 用 5G7520和一個(gè)集成運(yùn)算放大器組成一個(gè) DAC，若某時(shí)刻輸入的數(shù)字信號(hào) d7d0 11110011，試求該時(shí)刻輸出模擬電壓 v0 的值。設(shè)基準(zhǔn)電壓 VREF 8V，電源電壓 VDDl 5V 。解例 155要設(shè)計(jì)個(gè)DA 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，請(qǐng)回答以下問題：(1) 如果要求模擬輸出電壓的最大值為 10V，基準(zhǔn)電壓 VREF應(yīng)選幾伏 ?(2) 如果要求模擬輸出電壓的最大值為 10V，電壓的最小受化量為 50mV，應(yīng)選幾位的 DAC芯片 ? DAC0832還是 AD7533?(3) 如果輸出電壓的最大值為 10V，要求轉(zhuǎn)換誤差小于 25mV，DAC芯片的線性度誤差應(yīng)優(yōu)了

5、多少 ?(4) 如果 DAC芯片的建立時(shí)間t s 1 s、外接運(yùn)算放大器的電壓變化率SR 2V/ s，在最大輸出電壓為10V 時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間大約需要多少?解： (1) 基準(zhǔn)電壓 VREF 選 10V。(2)n 8 位。 2n10V 50mV 200 即可。 DAC0832已經(jīng)夠用。(3) 線性度誤差應(yīng)優(yōu)于25mV 10V 0.0025 ，即 025。 DAC 0832 的線性度02，滿足要求。(4)T t s 十 VOMAX SR1=1+10 2 6( s) 。例 156 雙積分型 A D 轉(zhuǎn)換器原理電路圖如圖 15.1 所示，請(qǐng)回答以下問題：(1) 輸入被測(cè)電壓 vI 的最大值為 2V，如果要求分辨率 01V，圖中的計(jì)數(shù)器應(yīng)當(dāng)取幾位 ?(2) 如果時(shí)鐘頻率 f CP 200kHz，采樣保持時(shí)間最大需要多少 ?(3) 假定 vI2V VREF，時(shí)鐘頻率f CP200kHz，如果積分器的最大輸出電壓為-5V，問積分器的積分時(shí)間常數(shù)RC等于多少 ?解 (1)設(shè)計(jì)數(shù)器的級(jí)數(shù)為n，應(yīng)滿足2n 20.1 20所以取n 5( 位)(2) 因?yàn)?T T1 T2 2 n TCP (1VI )VREF且 n5，TCP0005ms，如令 VI VREF，則Tmax