DAC 權電流

盡管倒T型電阻網絡D/A轉換器具有較高的轉換速度，但由于電路中存在模擬開關電壓降，當流過各支路的電流稍有變化時，就會產生轉換誤差。為進一步提高D/A轉換器的精度，可采用權電流型D/A轉換器。

11.3.1 電路結構

4位權電流D/A轉換器如圖11.3.1所示。電路中，用一組恒流源代替了倒T型電阻網絡。這組恒流源從高電位到低位電流的大小依次為I/2、I/4、I/8、I/16。

圖11.3.1 權電流D/A轉換器的原理電路

11.3.2 工作原理

在圖11.3.1所示電路中，當輸入數(shù)字量的某一位數(shù)碼Di=1時，開關Si接運算放大器的反相端，相應權電流流出求和電路;當Si=0時，開關Si接地。分析該電路，可得出

優(yōu)點

1.速度快。

2.當采用了恒流源電路后，各支路權電流的大小均不受開關導通電阻和壓降的影響，降低了對開關電路的要求，提高了轉換精度。

電路舉例

恒流源采用具有電流負反饋的BJT恒流源電路，即可得如圖11.3.2所示的實際的權電流D/A轉換器電路。

圖11.3.2 實際的權電流D/A轉換器電路

為消除因各BJT發(fā)射結電壓VBE的不一致性對D/A轉換精度的影響，圖中T3～T1均采用了多發(fā)射極晶體管，其發(fā)射極個數(shù)分別是8、4、2，即T3～T1發(fā)射極面積之比為8：4：2。這樣，在各BJT電流比值為8:4:2的情況下，T3～T1的發(fā)射極電流密度相等，可使各發(fā)射節(jié)電壓VBE相同。由于T3～T1的基極電壓相同，所以它們的發(fā)射極e3、e2、e1就為等電位點。在計算各支路電流時將它們等效連接后，可看出電路中得到T型電阻網絡與圖11.2.1中工作狀態(tài)完全相同，流入每個2R電阻的電流從高位到低位依次減少1/2，各支路中電流分配比值滿足8：4：2的要求?；鶞孰娏鱅REF產生電路由運算放大器A2、R1、Tr、R 和-VEE組成，A2和R1、Tr的cb結組成電壓并聯(lián)負反饋電路，以穩(wěn)定輸出電壓，即Tr的基極電壓。Tr的be結，電阻R到-VEE為反饋電路負載，由于電路處于深度負反饋，根據虛短的原理，其基準電流為

由倒T型電阻網絡分析可知， IE3=I/2,IE2=I/4,IE1=I/8,IE0=I/16,于是可得輸出電壓為

可推得n位倒T型權電流D/A轉換器的輸出電壓

上式表明，基準電流僅與基準電壓VREF和電阻R1有關，而與BJT、R、2R 電阻無關。這樣，電路降低了對BJT參數(shù)及R、2R取值的要求，對于集成化十分有利。

常用的單片集成權電流D/A轉換器有AD1408、DAC0806、DAC0808等。

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