数模转换器

微功耗高速串行数模转换器AD5300及其应用

摘要：AD5300是美国AD公司产生的CMOS单电源串行8位数据转换器，它具有体积小、功耗低、接口简单宽工作电压等优点，特别适用于电池供电的便携式仪器。文中介绍了AD5300的特点、功能和工作时序。同时给出了由AD5300组成的双极性电压输出D/A转换器的应用电路。 关键词：AD5300 D/A转换 串行 时序 低功耗 1 AD5300的特点及功能

AD5300是美国ANALOG DEVICES公司生产的具有电压缓冲输出的高速串

行8位DAC，它与10位

数模转换器AD5310和12位数模转换器AD5320在引脚功能上完全兼容。

AD5300具有如下特点：

●采用单电源供电，电压范围为2.7～5.5V；

●微功耗，正常模式下的典型功耗为0.7mW（VDD=5V）或0.35mW(VDD=3V)，是电池供电设备的理想选择；

●具有独特的掉电工作模式，可大大降低芯片功耗，掉电模式下的典型工作电流为50nA（VDD=3V）或200nA(VDD=5V)；

●具有上电复位电路（Power-On-Reset），可在每次上电后自动复位； ●以电源电压VDD为芯片参考电压，从而使DAC具有0V～VDD最

9 数模与模数转换器

9.1 D/A转换器

9.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图题9.1.1所示。 （1）试求出输出电压的取值范围。

（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压vo=5V，试问VREF应取何值？

解：（1）由式（9.1.6）可知，10位D/A转换器输出电压vO为

RREFv???10 O2当D9D8…D0=00…0时 vO=0 V

RfR?Di?2i?09i

RREF当D9D8…D0=11…1时，vO??R vO??RREF

，已知Rf?R，所以

于是可得到输出电压的取值范围为：?VREF?0V。 （2）根据式（1） VREF210?R?vO???Rf1?2i?09

i?Di将D9D8…D0=1000000000代入上式，的VREF=﹣10V。

9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A转换器中，已知VREF=6V，R1=48kΩ，当输入

1

D3D2D1D0=1100时，vO=1.5V，试确定Rf的值。

解：n位权电流D/A转换器的输出电压为

RREFRf?n

9 数模与模数转换器

9.1 D/A转换器

9.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图题9.1.1所示。 （1）试求出输出电压的取值范围。

（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压vo=5V，试问VREF应取何值？

解：（1）由式（9.1.6）可知，10位D/A转换器输出电压vO为

RREFv???10 O2当D9D8…D0=00…0时 vO=0 V

RfR?Di?2i?09i

RREF当D9D8…D0=11…1时，vO??R vO??RREF

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于是可得到输出电压的取值范围为：?VREF?0V。 （2）根据式（1） VREF210?R?vO???Rf1?2i?09

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9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A转换器中，已知VREF=6V，R1=48kΩ，当输入

1

D3D2D1D0=1100时，vO=1.5V，试确定Rf的值。

解：n位权电流D/A转换器的输出电压为

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第7章 A/D与D/A转换器7—1 7—2 7—3 7—4 7—5 导论 DA转换器 DA转换器 AD转换器 AD转换器 多路模拟开关 数据采集系统简介

1-1导论 导论自然界中存在的物理量大都是模拟量， 自然界中存在的物理量大都是模拟量，如温 时间、角度、速度等。 度、时间、角度、速度等。随着数字技术的迅速 发展，尤其是计算机的广泛应用， 发展，尤其是计算机的广泛应用，用数字电路处 理模拟信号的情况非常普遍。 理模拟信号的情况非常普遍。 模拟量转换为数字量—A/D转换( Digital) 模拟量转换为数字量 A/D转换(Analog to Digital) A/D转换 数字量变换为模拟量—D/A转换( D/A转换 Analog) 数字量变换为模拟量 D/A转换(Digital to Analog) 衡量A/D D/A转换器性能的两个主要指标 A/D和 衡量A/D和D/A转换器性能的两个主要指标 转换精度 转换速度2

7-2 D/A转换器D/A转换器是利用电阻网络和模拟开关，将二进制数D 转换为与之成比例的模拟量，n位二进制数D可以写成 :

D = dn 1 × 2 + dn 2 × 2

n 1

n 2

+… + d1 ×

专业：测控技术与仪器

中国地质大学（北京） 智能仪器仪表设计基础

读书报告

班级：10101221班 学号：1010122128

姓名：王禹 指导教师：王会敏

提交时间：2015年6月 15日

∑—△转换器

1.1∑—△的发展历史

∑—△型ADC架构源自脉冲码调制(PCM)系统的早期研发阶段，尤其是那些与称为“Δ调制”和 “差分PCM”的传输技术相关的。Δ调制最初由法国ITT实验室的E. M. Deloraine、S. Van Mierlo和B. Derjavitch于1946年发明。其原理在数年之后由荷兰的飞利浦实验室“重新发现”。该实验室的工程师于1952年和1953 年发表了一位和多位概念的首次大型研究结果。

1952年,Jage:提出Delta调制器。在调制器的前向通路中只有一个量化器,而在反馈回路中包含了一个环路滤波器,这样信号和量化噪声同时经滤波后被反馈回来,最后输出是经过滤波后的信号和量化噪声。

1950年，美国贝尔电话实验室的C. C. Cutler申请了一项关于差分PCM的重要专利，其中也涵盖了相同的重要概念。

1954年,cutler最早提出利用反馈来改善普通量化器的信噪比，这个概念是Delta转换器和∑—△转换器他们共有

课程： 教材： 内容： 课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容：9

单片机与数/模及模/ 单片机与数/模及模/数转换器接口

9

单片机与数模及模数转换器接口

教学基本要求： 教学基本要求： 熟悉DAC0832的内部结构及工作方式 DAC0832的内部结构及工作方式； (1)、熟悉DAC0832的内部结构及工作方式； 掌握单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (2)、掌握单片机与DAC0832的接口原理； 熟悉ADC0809的内部结构及功能 ADC0809的内部结构及功能； (3)、熟悉ADC0809的内部结构及功能； 掌握单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (4)、掌握单片机与ADC0809的接口原理； 教学重点： 教学重点： 单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (1)、单片机与DAC0832的接口原理； 单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (2)、单片机与ADC0809的接口原理； 教学难点： 教学难点： )、单片机与DAC0832接口的程序设计 单片机与DAC0832接口的程序设计； (1)、单片机与DAC0832接口的程序设计； )、单片机与

课程： 教材： 内容： 课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容：9

单片机与数/模及模/ 单片机与数/模及模/数转换器接口

9

单片机与数模及模数转换器接口

教学基本要求： 教学基本要求： 熟悉DAC0832的内部结构及工作方式 DAC0832的内部结构及工作方式； (1)、熟悉DAC0832的内部结构及工作方式； 掌握单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (2)、掌握单片机与DAC0832的接口原理； 熟悉ADC0809的内部结构及功能 ADC0809的内部结构及功能； (3)、熟悉ADC0809的内部结构及功能； 掌握单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (4)、掌握单片机与ADC0809的接口原理； 教学重点： 教学重点： 单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (1)、单片机与DAC0832的接口原理； 单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (2)、单片机与ADC0809的接口原理； 教学难点： 教学难点： )、单片机与DAC0832接口的程序设计 单片机与DAC0832接口的程序设计； (1)、单片机与DAC0832接口的程序设计； )、单片机与

东北石油大学课程设计任务书

题目 压/频转换器设计 专业 一、主要内容：

1、电路设计：设计一个压/频转换器；画出电路原理图； 确定元器件及元件参数。

2、电路焊接练习：本次课程设计需要完成两个电路焊接任务，电路一，占空比可调的波形发生器；电路二，收音机电路焊接与安装。

二、基本要求：

设计一个压/频转换器，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，性能参数和基本要求：

（1）设计压/频转换器，分别讨论采用分立元件设计和采用专用的压/频转换芯片的优势比较；

（2）要求两种方案都要给出电路和原理。

2、给出设计方案，画出设计电路的电路图、写明电路工作原理、有源元件给出芯片介绍。

三、主要参考资料：

[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001. [2] 冯民昌.模拟集成电路系统[M].中国铁道出版社,1998. [3] 赵保经.中国集成电路大全[M].国防工业出版社,1985. [4] 王文秀.电子元器件[M].人民邮电出版社,1985.

完成期限 2011

第9章 数模和模数转换学习要点： 掌握倒T形电阻网络D/A转换器(DAC)、集成D/A转换 器的工作原理及相关计算 掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器(ADC)

的工作原理及其特点 正确理解D/A、A/D转换器的主要参数

第9章 数模和模数转换9.1 D/A转换器 9.2 A/D转换器 退出

概述能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简 称A/D转换器或ADC;能将数字量转换为模拟量的电路称 为数模转换器，简称 D/A 转换器或 DAC 。 ADC 和 DAC 是 沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的 接口。多 路 开 关 多 路 开 关功率放大 执行机构 加热炉

数 字 控 制 计 算 机

DAC

…功率放大 信号放大

…执行机构 温度传感器

…加热炉

ADC

…信号放大

…温度传感器

9.1 D/A转换器9.1.1 D/A转换器的基本原理 9.1.2 倒T型电阻网络D/A转换器 9.1.3 权电流型D/A转换器 9.1.4 D/A转换器的输出方式 9.1.5 D/A转换器的主要技术指标 9.1.6 D/A转换器的应用

概述将数字量转换为与之成正比模拟量。A= K D

O = – K NB

数字量 n位 DAC

模拟量

9.1.1 D/A转换

第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案

【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV，试计算其输出电压VO。

图题11-1

解：输出电压为：

VO??RFVIN?10?10mV?100mV R1

【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV，试计算其输出电压VO。

图题11-2

解：VO?（1?RF）VIN?11?10mV?110mV R1【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V，数字0代表0V，试计算D/A转换器输出电压VO。

D3 0 0 0 0 0 D2 0 0 1 1 1 0 1 1 0 D1 0 1 0 0 D0 1 1 0 1 VO －0.625V －0.625V－1.25V=1.875 －2.5V －0.625V－2.5V=3.125V

1 0 － 1.25=3.75 2.5V－－1 0 1 0 0.625V－2.5V－

1.25=4.375V 5V 图题11-3

1

【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压VO。

图题11-4

解：由