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R/2R DAC(数模转换器)

R/2R DAC 电路是二进制加权输入 (R/2nR) DAC 的替代方案,后者使用较少的唯一电阻值。

R/2R DAC 与 R/2nR DAC

以前的 DAC 设计的一个缺点是它需要几个不同的精确输入电阻值:每个二进制输入位一个唯一值。如果在组装前需要购买、库存和分类的不同电阻值较少,则可以简化制造。

当然,我们可以将二进制加权输入 DAC 电路修改为使用单个输入电阻值,通过将多个电阻串联在一起:

不幸的是,这种方法只是用一种复杂性代替了另一种复杂性:组件的数量超过了组件值的多样性。然而,有一种更有效的设计方法。

什么是 R/2R 梯形 DAC?

通过在加法电路的输入端构建不同类型的电阻网络,我们可以实现相同类型的二进制加权,只需要两种电阻值,并且只需要适度增加电阻数。这个“阶梯”网络看起来像这样:

对这个梯形网络的数学分析比之前的电路要复杂一些,其中每个输入电阻都为该位提供了一个易于计算的增益。

对于那些有兴趣进一步探索该电路的复杂性的人,您可以选择对每个二进制输入使用戴维宁定理(请记住考虑虚拟接地的影响 ),和/或使用像 SPICE 这样的仿真程序来确定电路响应。无论哪种方式,您都应该获得下表:

------------------- |二进制 |输出电压 | -------- | 000 | 0.00 伏 | ------------------ | 001 | -1.25 伏 | ------------------ | 010 | -2.50 伏 | ------------------ | 011 | -3.75 伏 | ------------------ | 100 | -5.00 伏 | ------------------ | 101 | -6.25 伏 | ------------------ | 110 | -7.50 伏 | ------------------ | 111 | -8.75 伏 | ------------------ 

二进制输出电压二进制输出电压001-1.25 V000-0.00 V011-3.75 V010-2.50 V101-6.25 V100-5.00 V111-8.75 V110-7.50 V

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