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时钟脉冲
4.98V
8位二进制输入
图2.1 -2 D/A转换器示意图
0000 0000
0000 0001
0000 0010
0000 0011
0000 0100
.
.
.
1111 1101
1111 1110
1111 1111
输出电压N
0.000 0
0.019 5
0.039 0
0.058 5
0.078 0
.
.
4.941
4.960 5
4.980
为了实现上述功能，我们可以用电阻网络和求和放大器组成D/A转换器来完成，其电
路框图如图2.1 -3所示。
数字输入
DCBA
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┃ ┃ L ┃ ┃ ┃ ┃ ┃
┃ ┃ ┃ ┃ 电阻 ┃ ┃ 求和 ┃
┃ ┃ ┃ ┃ 网络 ┃ ┃ 放大器 ┃
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┃ ┃ ┃ ┃ ┃
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┃ ┃ ┃ ┃ ┃
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图2.1 -3 D/A转换器电路框图
下篇数字电子技术基础125
常用的电阻网络有R -2R阶梯网络、T型网络等，在此不再详述。
2.1.3A/D转换器
A/D转换器是将模拟量转换为数字量的器件。实际中所用的信息大都是模拟信号，必
须先经过A/D转换，才能输入到计算机进行处理。因此，A/D转换器在计算机系统中得到
了广泛应用。
在A/D转换器中，有以下几种基本转换方法：并行比较法、斜波法、逐次逼近法和积
分法等。其中，逐次逼近法和积分法用得较多。斜波法和逐次逼近法都需要用到D/A转换
器。在这种情况下，D/A转换器与A/D转换器通常集成在同一个芯片上。下面以斜波法为
例，简述A/D转换器的基本原理。
斜波型A/D转换器也称为计数式A/D转换器。它是将未知电压输入到一个连成为斜波
发生器的转换器上。如果未知输入模拟电压大于斜波信号，则计数继续进行；如果斜波信号
超过未知输入电压，则计数停止，并将斜波保持在一个固定电平上，然后由计算机读出。
电路组成如图2.1 -4所示，它包括电压比较器、与门、二进制计数器和D/A转换器。
比较器将A端输入的模拟量和从D/A转换器输出的数值（B端）进行比较，如果
A>B，则允许二进制计数器继续计数；当A≤B时，则二进制计数器俘止计数。
时钟脉冲
模拟输入
数字输出
D C B A
图2.1 -4斜波型A/D转换器
下面简述其工作过程。
当A>B时，比较器的输出端为高电位，即X=l;当A≤B时，比较器的输出端为低电
位，即x =O。
当X=l时，与门开启，时钟脉冲加到二进制计数器，计数器的输出数据同时加到D/A
转换器。D/A转换器的输出模拟电压被反馈到比较器的输入端B，它与A端输入的模拟量
进行比较，如果仍然满足A>B，则二进制计数器继续计数。只有当比较器的输入端满足
A≤B时，比较器的输出才为X =O，此时与门被关闭，二进制计数器停止计数。可见，二进
制计数器的输出值表示的就是A端输入的模拟量。如果画出比较器B端（D/A转换器的输
出）的信号波形，它将是一个阶梯斜波或锯齿波。所以，这种A/D转换器称为斜波型A/D
126电子技术基础____
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民用航空器维修基础系列教材 电子技术基础(77)
