【導讀】數模轉換器，又稱(chēng)D/A轉換器，簡(jiǎn)稱(chēng)DAC，它是把數字量轉變成模擬的器件。D/A轉換器基本上由4個(gè)部分組成，即權電阻網(wǎng)絡(luò )、運算放大器、基準電源和模擬開(kāi)關(guān)。
數模轉換器，又稱(chēng)D/A轉換器，簡(jiǎn)稱(chēng)DAC，它是把數字量轉變成模擬的器件。D/A轉換器基本上由4個(gè)部分組成，即權電阻網(wǎng)絡(luò )、運算放大器、基準電源和模擬開(kāi)關(guān)。模數轉換器中一般都要用到數模轉換器，模數轉換器即A/D轉換器，簡(jiǎn)稱(chēng)ADC，它是把連續的模擬信號轉變?yōu)殡x散的數字信號的器件。
數模轉換器作為數字域和模擬域的溝通橋梁，在許多重要場(chǎng)合中都有著(zhù)很廣泛的應用，那么數模轉換器的作用是什么，數模轉換器怎么用呢？下面我們一起了解一下。
最常見(jiàn)的數模轉換器是將并行二進(jìn)制的數字量轉換為直流電壓或直流電流，它常用作過(guò)程控制計算機系統的輸出通道，與執行器相連，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。數模轉換器電路還用在利用反饋技術(shù)的模數轉換器設計中。
數模轉換器的作用
隨著(zhù)數字電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展與普及，用數字電路處理模擬信號的應用在自動(dòng)控制、通信以及檢測等許多領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。自然界中存在的大都是連續變化的物理量，如溫度、時(shí)間、速度、流量、壓力等等。要用數字電路特別是用計算機來(lái)處理這些物理量，必須先把這些模擬量轉換成計算機能夠識別的數字量，經(jīng)過(guò)計算機分析和處理后的數字量又需要轉換成相應的模擬量，才能實(shí)現對受控對象的有效控制，這就需要一種能在模擬量與數字量之間起橋梁作用的電路-模數和數模轉換電路。
數模轉換器怎么用
數模轉換器的作用就是把數字信號轉換成模擬信號，比如電腦控制交通燈、測溫系統、時(shí)鐘顯示、電腦燈、電子樂(lè )器等等。數模轉換器除了在微機系統中將數字量轉化為模擬量典型應用之外，還常用于波形生成、各種數字式的可編程應用。
比如：
1.波形發(fā)生器；
2.數控直流穩壓；
3.數字式可編程增益控制電路。
構成和特點(diǎn)
DAC主要由數字寄存器、模擬電子開(kāi)關(guān)、位權網(wǎng)絡(luò )、求和運算放大器和基準電壓源（或恒流源）組成。用存于數字寄存器的數字量的各位數碼，分別控制對應位的模擬電子開(kāi)關(guān)，使數碼為1的位在位權網(wǎng)絡(luò )上產(chǎn)生與其位權成正比的電流值，再由運算放大器對各電流值求和，并轉換成電壓值。
根據位權網(wǎng)絡(luò )的不同，可以構成不同類(lèi)型的DAC，如權電阻網(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。權電阻網(wǎng)絡(luò )DAC的轉換精度取決于基準電壓VREF，以及模擬電子開(kāi)關(guān)、運算放大器和各權電阻值的精度。它的缺點(diǎn)是各權電阻的阻值都不相同，位數多時(shí)，其阻值相差甚遠，這給保證精度帶來(lái)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(gè)相同的R、2R網(wǎng)絡(luò )節組成，每節對應于一個(gè)輸入位。節與節之間串接成倒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，從而克服了權電阻阻值多，且阻值差別大的缺點(diǎn)。
電流型DAC則是將恒流源切換到電阻網(wǎng)絡(luò )中，恒流源內阻極大，相當于開(kāi)路，所以連同電子開(kāi)關(guān)在內，對它的轉換精度影響都比較小，又因電子開(kāi)關(guān)大多采用非飽和型的ECL開(kāi)關(guān)電路，使這種DAC可以實(shí)現高速轉換，轉換精度較高
數模轉換器使用過(guò)程中的三種誤差
數模轉換器在使用過(guò)程中，難免會(huì )出現誤差，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？
失調誤差
失調誤差（或稱(chēng)零點(diǎn)誤差）定義為數字輸入全為0碼時(shí)，其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。
對于單極性D/A轉換，模擬輸出的理想值為零伏點(diǎn)。對于雙極性D/A轉換，理想值為負域滿(mǎn)量程。偏差值的大小一般用LSB的份數或用偏差值相對滿(mǎn)量程的百分數來(lái)表示。
增益誤差
D/A轉換器的輸入與輸出傳遞特性曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為D/A轉換增益或標度系數，實(shí)際轉換的增益與理想增益之間的偏差稱(chēng)為增益誤差（或稱(chēng)標度誤差）。增益誤差在消除失調誤差后用滿(mǎn)碼。
輸入時(shí)其輸出值與理想輸出值（滿(mǎn)量程）之間的偏差表示，一般也用LSB的份數或用偏差值相對滿(mǎn)量程的百分數來(lái)表示。
非線(xiàn)性誤差
D/A轉換器的非線(xiàn)性誤差定義為實(shí)際轉換特性曲線(xiàn)與理想特性曲線(xiàn)之間的最大偏差，并以該偏差相對于滿(mǎn)量程的百分數度量。在轉換器電路設計中，一般要求非線(xiàn)性誤差不大于±1/2LSB。
數模轉換器使用過(guò)程中的三種誤差就是：失調誤差、增益誤差和非線(xiàn)性誤差了，大家在使用的過(guò)程中一定要把這三個(gè)誤差控制在一定的范圍內，讓數模轉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(zhù)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(shuō)：信號回路中的三個(gè)核心器件是運算放大器、ADC和DAC。不論是從模擬域到數字域還是從數字域到模擬域，DAC都可視作電路的終點(diǎn)，完成任務(wù)的信號將返回其模擬起點(diǎn)。DAC在許多應用中都將繼續發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括一些未曾預見(jiàn)的應用！
