【導讀】數(shù)模轉(zhuǎn)換器，又稱D/A轉(zhuǎn)換器，簡稱DAC，它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件。D/A轉(zhuǎn)換器基本上由4個部分組成，即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器、基準電源和模擬開關(guān)。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器，又稱D/A轉(zhuǎn)換器，簡稱DAC，它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件。D/A轉(zhuǎn)換器基本上由4個部分組成，即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器、基準電源和模擬開關(guān)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器中一般都要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器，簡稱ADC，它是把連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號的器件。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器作為數(shù)字域和模擬域的溝通橋梁，在許多重要場合中都有著很廣泛的應用，那么數(shù)模轉(zhuǎn)換器的作用是什么，數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么用呢？下面我們一起了解一下。
最常見的數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將并行二進制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為直流電壓或直流電流，它常用作過程控制計算機系統(tǒng)的輸出通道，與執(zhí)行器相連，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動控制。數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路還用在利用反饋技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計中。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的作用
隨著數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展與普及，用數(shù)字電路處理模擬信號的應用在自動控制、通信以及檢測等許多領(lǐng)域越來越廣泛。自然界中存在的大都是連續(xù)變化的物理量，如溫度、時間、速度、流量、壓力等等。要用數(shù)字電路特別是用計算機來處理這些物理量，必須先把這些模擬量轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的數(shù)字量，經(jīng)過計算機分析和處理后的數(shù)字量又需要轉(zhuǎn)換成相應的模擬量，才能實現(xiàn)對受控對象的有效控制，這就需要一種能在模擬量與數(shù)字量之間起橋梁作用的電路-模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么用
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的作用就是把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，比如電腦控制交通燈、測溫系統(tǒng)、時鐘顯示、電腦燈、電子樂器等等。數(shù)模轉(zhuǎn)換器除了在微機系統(tǒng)中將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量典型應用之外，還常用于波形生成、各種數(shù)字式的可編程應用。
比如：
1.波形發(fā)生器；
2.數(shù)控直流穩(wěn)壓；
3.數(shù)字式可編程增益控制電路。
構(gòu)成和特點
DAC主要由數(shù)字寄存器、模擬電子開關(guān)、位權(quán)網(wǎng)絡(luò)、求和運算放大器和基準電壓源（或恒流源）組成。用存于數(shù)字寄存器的數(shù)字量的各位數(shù)碼，分別控制對應位的模擬電子開關(guān)，使數(shù)碼為1的位在位權(quán)網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生與其位權(quán)成正比的電流值，再由運算放大器對各電流值求和，并轉(zhuǎn)換成電壓值。
根據(jù)位權(quán)網(wǎng)絡(luò)的不同，可以構(gòu)成不同類型的DAC，如權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC、R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC和單值電流型網(wǎng)絡(luò)DAC等。權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC的轉(zhuǎn)換精度取決于基準電壓VREF，以及模擬電子開關(guān)、運算放大器和各權(quán)電阻值的精度。它的缺點是各權(quán)電阻的阻值都不相同，位數(shù)多時，其阻值相差甚遠，這給保證精度帶來很大困難，特別是對于集成電路的制作很不利，因此在集成的DAC中很少單獨使用該電路 。
它由若干個相同的R、2R網(wǎng)絡(luò)節(jié)組成，每節(jié)對應于一個輸入位。節(jié)與節(jié)之間串接成倒T形網(wǎng)絡(luò)。R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC是工作速度較快、應用較多的一種。和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)比較，由于它只有R、2R兩種阻值，從而克服了權(quán)電阻阻值多，且阻值差別大的缺點。
電流型DAC則是將恒流源切換到電阻網(wǎng)絡(luò)中，恒流源內(nèi)阻極大，相當于開路，所以連同電子開關(guān)在內(nèi)，對它的轉(zhuǎn)換精度影響都比較小，又因電子開關(guān)大多采用非飽和型的ECL開關(guān)電路，使這種DAC可以實現(xiàn)高速轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度較高
數(shù)模轉(zhuǎn)換器使用過程中的三種誤差
數(shù)模轉(zhuǎn)換器在使用過程中，難免會出現(xiàn)誤差，那么這些誤差產(chǎn)生的原因是什么呢？這三種誤差又有什么聯(lián)系呢？
失調(diào)誤差
失調(diào)誤差（或稱零點誤差）定義為數(shù)字輸入全為0碼時，其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。
對于單極性D/A轉(zhuǎn)換，模擬輸出的理想值為零伏點。對于雙極性D/A轉(zhuǎn)換，理想值為負域滿量程。偏差值的大小一般用LSB的份數(shù)或用偏差值相對滿量程的百分數(shù)來表示。
增益誤差
D/A轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出傳遞特性曲線的斜率稱為D/A轉(zhuǎn)換增益或標度系數(shù)，實際轉(zhuǎn)換的增益與理想增益之間的偏差稱為增益誤差（或稱標度誤差）。增益誤差在消除失調(diào)誤差后用滿碼。
輸入時其輸出值與理想輸出值（滿量程）之間的偏差表示，一般也用LSB的份數(shù)或用偏差值相對滿量程的百分數(shù)來表示。
非線性誤差
D/A轉(zhuǎn)換器的非線性誤差定義為實際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想特性曲線之間的最大偏差，并以該偏差相對于滿量程的百分數(shù)度量。在轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計中，一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器使用過程中的三種誤差就是：失調(diào)誤差、增益誤差和非線性誤差了，大家在使用的過程中一定要把這三個誤差控制在一定的范圍內(nèi)，讓數(shù)模轉(zhuǎn)換器能夠正常的工作。
DAC就像ADC和運算放大器一樣，在許多應用中起著關(guān)鍵作用。如果將運算放大器視為混合信號器件之間的“膠水”，那么可以這么說：信號回路中的三個核心器件是運算放大器、ADC和DAC。不論是從模擬域到數(shù)字域還是從數(shù)字域到模擬域，DAC都可視作電路的終點，完成任務的信號將返回其模擬起點。DAC在許多應用中都將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括一些未曾預見的應用！
