D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器單極性電壓輸出的電路分別圖11.5.1所示。其中圖(a)為單極性反相電壓輸出電路，vO=-i∑Rf；圖(b)為同相電壓輸出電路，此時vO=i∑R(1+R2/R1)。
圖11.5.1 D/A轉(zhuǎn)換器的單極型電壓輸出(a)反相輸出(b)同相輸出
數(shù)字量 | 模擬量 | ||||||||
MSB |
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| LSB |
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1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ±VREF(255/256) |
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1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | ±VREF(129/256) |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ±VREF(128/256) |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ±VREF(127/256) |
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0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | ±VREF(1/256) |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ±VREF(0/256) |
在實際應(yīng)用中，D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量有正極性也有負(fù)極性。這就要求D/A轉(zhuǎn)換器能將不同極性的數(shù)字量對應(yīng)轉(zhuǎn)換為正、負(fù)極性的模擬電壓，這種工作方式稱為雙極性輸出方式。雙極性D/A轉(zhuǎn)換常用的編碼有：2的補碼、偏移二進(jìn)制碼及符號-數(shù)值碼（符號位加數(shù)碼值）等，表11.5.2列出了8位2的補碼、偏移二進(jìn)制碼與模擬量之間的對應(yīng)關(guān)系。
由表11.5.2可見，偏移二進(jìn)制碼與無符號二進(jìn)制碼形式相同，它實際上是將二進(jìn)制碼對應(yīng)的模擬量的零值偏移至80H，使偏移后的數(shù)中，大于128的為正數(shù)，而小于128的則為負(fù)數(shù)。所以，若將單極性8位D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓減去
(80H所對應(yīng)的模擬量)，就可得到極性正確的偏移二進(jìn)制碼輸出電壓。
表11.5.2 常用雙極型輸出模擬量
十進(jìn) 制數(shù) | 2的補碼 | 偏移二進(jìn)制碼 | 模擬量 | ||||||||||||||
D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | vO/VLSB | |
127 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 127 |
126 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 126 |
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1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
-1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | -1 |
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-127 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | -127 |
-128 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -128 |
若D/A轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)字量是2的補碼，那么，需先將它轉(zhuǎn)換為偏移二進(jìn)制碼，然后輸入到上述D/A轉(zhuǎn)換電路中就可實現(xiàn)雙極性輸出。比較表11.5.1種2的補碼和偏移二進(jìn)制碼可以發(fā)現(xiàn)，若將8位2的補碼加80H，并舍棄進(jìn)位就可得偏移二進(jìn)制碼。實現(xiàn)2的補碼加80H很簡單，只需將高位求反即可。這樣，可得到采用2的補碼輸入的8為雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換電路，如圖11.5.3所示。
圖11.5.2 雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換器
圖中，輸入NB是原碼的2的補碼，最高位取反（加80H）變?yōu)槠贫M(jìn)制碼后送入D/A轉(zhuǎn)換器，由D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量v1經(jīng)A2組成的第二個求和放大器減去VREF/2后，得到極性正確的輸出電壓vO，即
電路輸入2的補碼NB與vO滿足表11.5.2所示的對應(yīng)關(guān)系。
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