（1）电子转换开关（模拟电子开关） 上图电路中用框以点画线的单刀双投开关S3、S2 、S1 、S0 表示， 它的内部可以像下图那样由受输入数字量控制的一对MOS管和 非门组成，也可以由其他的晶体管和逻辑部件组成。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
（1）电子转换开关（模拟电子开关） 当输入数字量第i位的数码Di=1时，第i位电子开关Si中，T2管
1 2n 1
一、数模转换器（DAC）
3.数模转换器的主要技术指标 （1）转换精度
转换误差为基准电压UR 的波动、运算放大器的 零点漂移、电子转换开关的导通压降、电阻网 络的阻值偏差等引起的误差，一般用最低位 （LSB）对应的△Uo的倍数表示。
一、数模转换器（DAC）
3.数模转换器的主要技术指标 （2）转换速度
通常用输入数字量发生变化开始，到输出电压UO达到 相应的稳定值所需时间来表示，数字量有大有小，一 般产品给出的都是输入从全0变为全1（或从全1变为 全0），差值不到最低位的一半时（±LSB/2）的所需 时间。
例题 4位T形电阻网络DAC电路的UR=5V，Rf=R, 求： 输出数字量（D3D2 D1 D0）为0001、1000、0110和 1111的输出UO=?分辨率为何？
O 16
2
因此：
D D D D 0110时，U (1.25 0.625)V 1.875V
3 210
Hale Waihona Puke OD D D D 1111时， 3 210
UO (2.5 1.875 0.3125)V 4.6875V
分辨率为
1 2n 1
1 24 1
1 15
0.0667
或
U O(min)
U O(LSB)
5 24
V
0.3125V
U O(max)
U O(1111)
(24 1) 5V 4.6875V 24
U O (min)
1
0.3125 0.0667
UO(max) 24 1 4.6875
二、模数转换器（ADC）
模数转换就是将模拟量转换成对应的数字量。
模数转换器电路也有多种，在此以应用最广泛的逐次逼近型 A/D转换器为例，介绍这种转换器的基本工作原理，如下图 所示。
因栅极输入Di（高电位）而导通，T1管因栅极输入 D（i 低电位）
而截止，电阻网络第i位2R电阻支路经Si 接运算放大器的反向 输入端。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成 （1）电子转换开关（模拟电子开关）
当Di=0（低电位）时，Di 1 （高电位），T2管截止，T1管导 通，第i位2R电阻支路经Si 接地。
UO
Rf II
U R
R
f
16R
(D3
23
D2
22
D1 21
D0
20 )
上式表明
D/A转换器的输出电压（模拟量）与输入二进制数 字量D3D2D1D0成正比，具有D/A转换功能。
一、数模转换器（DAC）
3.数模转换器的主要技术指标
（1）转换精度 通常用分辨率和转换误差来描述。 分辨率体现于输入二进制数字量的位数，位数愈多， 分辨率愈高，通常用能分辨的最小（对应00…001） 输出电压与最大（对应11…111）输出电压之比表示， n位D/A转换器的分辨率可写作
第十四章 大规模集成电路
14-1 模拟量和数字量的相互转换
将模拟信号转换为数字信号用模数（A/D）转换器； 将数字信号转换为模拟信号用数模（D/A）转换器
一、数模转换器（DAC）
数模转换就是将数字量每1位二进制数码分别按所在位的“权” 转换成相应的模拟量，再相加求和从而得到与原数字量成正比的 模拟量。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成 （1）电子转换开关（模拟电子开关）
由于此时运放是反相输入方式，反相输入端电位V－≈0，因此 不论是上述哪一种情况，电阻2R下端电位均为0，其中电流不 受影响，整个电阻网络的结构不受影响。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
（2）T形电阻网络
下图中，从右看过来，对于每个T形电阻的结点，右侧支路的 等效电阻均为2R，和结点下面的2R支路的电阻相等，因此它 们的电流各为左侧支路流入电流的1/2。
1.电路的组成
（2）T形电阻网络
流入各2R电阻支路的电流分别为：
I I 1 UR 23( UR )
3 2 2R
24 R
I2
I3 2
1 UR 4R
22( UR ) 24 R
I1
I2 2
1UR 8R
21( U R ) 24 R
I0
I1 2
1 UR 16 R
20( UR ) 24 R
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
（3）运算放大器
按电流﹣电压转换器连接，因此输出电压为
UO Rf II
r 0 输入电阻
（对电阻网络无影响）
i
一、数模转换器（DAC） 2.输出（UO）和输入（D3D2D1D0）的关系
运放的输入电流II和输出电压为UO为
II D3 I3 D2 I2 D1 I1 D0 I0
二、模数转换器（ADC）
这种A/D转换器的重要组成部分是n位D/A转换器， 采用逐位试探和反馈比较的方法进行A/D转换。
二、模数转换器（ADC）
转换前先将同D/A转换器输入端相连的寄存器清0， 转换开始后，按照时钟脉冲的节拍，首先将寄存器 最高位置1，使Dn-1＝1（其余为0）。
解 最低位（LSB）D0=1时，
UO
U R Rf 16R
1
511V 16 1
0.3125 V
只有D1=1时， UO
5 21V 16
5 1V 8
0.625V
只有D2=1时，U O
5 16
22
V
5
1 4
V
1.25V
最高电位（MSB）D3=1时，
U 5 23 V 5 1 V 2.5V
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
（2）T形电阻网络
因此从左往右，各2R支路的电阻支路的电流按1/2分流系数递减。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
（2）T形电阻网络
根据上述关系，可求出流 入电阻网络的总电流：
I U REF U REF 2R // 2R R
一、数模转换器（DAC）
数模转换器有多种形式，在此以下图所示T形电阻网络4位D/A 转换器为例介绍。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成
从图中可看出，D/A转换器电路主要由三部分组成： 由基准电压源UR供电的电阻网络、由输入数字量控制的电子 转换开关和连接成电流﹣电压转换器的运算放大器。
一、数模转换器（DAC）
1.电路的组成