什么是權(quán)電流型DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）

盡管倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器具有較高的轉(zhuǎn)換速度，但由于電路中存在模擬開(kāi)關(guān)電壓降，當(dāng)流過(guò)各支路的電流稍有變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換誤差。為進(jìn)一步提高D/A轉(zhuǎn)換器的精度，可采用權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器。

11.3.1電路結(jié)構(gòu)
4位權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)。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(quán)電流D/A轉(zhuǎn)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(dāng)輸入數(shù)字量的某一位數(shù)碼D_i=1時(shí)，開(kāi)關(guān)S_i接運(yùn)算放大器的反相端，相應(yīng)權(quán)電流流出求和電路；當(dāng)S_i=0時(shí)，開(kāi)關(guān)S_i接地。分析該電路，可得出




優(yōu)點(diǎn)
1.速度快。
2.當(dāng)采用了恒流源電路后，各支路權(quán)電流的大小均不受開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻和壓降的影響，降低了對(duì)開(kāi)關(guān)電路的要求，提高了轉(zhuǎn)換精度。

電路舉例
恒流源采用具有電流負(fù)反饋的BJT恒流源電路，即可得如圖11.3.2所示的實(shí)際的權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器電路。

圖11.3.2 實(shí)際的權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器電路
為消除因各BJT發(fā)射結(jié)電壓V_BE的不一致性對(duì)D/A轉(zhuǎn)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(gè)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V_BE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(diǎn)。在計(jì)算各支路電流時(shí)將它們等效連接后，可看出電路中得到T型電阻網(wǎng)絡(luò)與圖11.2.1中工作狀態(tài)完全相同，流入每個(gè)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。 基準(zhǔn)電流I_REF產(chǎn)生電路由運(yùn)算放大器A₂、R₁、T_r、R 和-V_EE組成，A₂和R₁、T_r的cb結(jié)組成電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路，以穩(wěn)定輸出電壓，即T_r的基極電壓。T_r的be結(jié)，電阻R到-V_EE為反饋電路負(fù)載，由于電路處于深度負(fù)反饋，根據(jù)虛短的原理，其基準(zhǔn)電流為

由倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)分析可知， I_E3=I/2,I_E2=I/4,I_E1=I/8,I_E0=I/16,于是可得輸出電壓為

可推得n位倒T型權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓

上式表明，基準(zhǔn)電流僅與基準(zhǔn)電壓V_REF和電阻R₁有關(guān)，而與BJT、R、2R 電阻無(wú)關(guān)。這樣，電路降低了對(duì)BJT參數(shù)及R、2R取值的要求，對(duì)于集成化十分有利。
常用的單片集成權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器有AD1408、DAC0806、DAC0808等。