什么是權(quán)電阻網(wǎng)絡DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）

一個多位二進制數(shù)中每一位的1所代表的數(shù)值大小稱為這一位的權(quán)。如果一個n位二進制數(shù)用 表示，則最高位（MSB）到最低位（LSB）的權(quán)依次為 。

1.電路結(jié)構(gòu)及原理

下圖是4位權(quán)電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器的原理圖，它由權(quán)電阻網(wǎng)絡、4個模擬開關(guān)和1個求和放大器組成。

圖7.3 權(quán)電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器

S₀--S₃為模擬開關(guān)，它們的狀態(tài)分別受輸入代碼d_i 的取值控制，d_i=1時開關(guān)接參考電壓V_REF 上，此時有支路電流I_i流向求和放大器；d_i=0 時開關(guān)接地，此時支路電流為零。

求和放大器是一個接成負反饋的運算放大器。為了簡化分析計算，可以把運算放大器近似地看成理想放大器——即它的開環(huán)放大倍數(shù)為無窮大，輸入電流為零（輸入電阻為無窮大），輸出電阻為零。當同相輸入端V₊的電位高于反相輸入端V- 的電位時，輸入端對地電壓v₀ 為正；當 V-高于 V₊時， v₀ 為負。

當參考電壓經(jīng)電阻網(wǎng)絡加到V- 時，只要V- 稍高于V₊ 時，便在v₀ 產(chǎn)生很負的輸出電壓。 v₀ 經(jīng)R_F 反饋到 V-端使 V-降低，其結(jié)果必然使 。

在認為運算放大器輸入電流為零的條件下可以得到

由于 ，因而各支路電流分別為

（ 時 ， 時 ）

將它們代入輸出 v₀中并取 ，則得到

對于n位的權(quán)電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器，當反饋電阻取為R/2 時，輸出電壓的計算公式可寫成

上式表明，輸出的模擬電壓正比于輸入的數(shù)字量D_x ，從而實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。當D_x=0 時v₀=0 ；當 時 ，所以v₀ 的最大變化范圍是 。從上面的分析計算可以看到，在V_REF 為正電壓時輸出電壓v₀ 始終為負值。要想得到正的輸出電壓，可以將 V_REF取為負值。

2.電路優(yōu)缺點

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較簡單，所用的電阻元件數(shù)很少。

缺點：各個電阻阻值相處較大，尤其在輸入信號的位數(shù)較多時，這個問題更加突出。要想在極為寬廣的阻值范圍內(nèi)保證每個電阻都有很高的精度是十分困難的，尤其對制作集成電路更加不利。為了克服這個缺點，可以采用雙級權(quán)電阻網(wǎng)絡（有興趣可查閱參考資料）?；蛘卟扇∑渌问紻/A轉(zhuǎn)換器。