完整升级版电子技术基础（张龙兴版）全套教案()

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 课 题 授课班级 教学目标 教学重点 1．了解数模转换器的电路结构和工作原理。 2．了解数模转换器的一般应用。 授课时数 2 15.1 数模转换器（DAC） 课 型 新课 1．T形电阻网络数模转换器的工作原理。 2．倒T形电阻网络数模转换器的工作原理。 教学难点 数模转换器的工作原理。 学情分析 - 教学效果 - 204 - 教后记 - 205 - A．引入 把模拟信号转换成数字信号，称为模数转换；把数字信号转换成模拟信号称为数模转换。相应地把实现AD转换的电路称为AD转换器ADC；实现DA转换的电路称为DA转换器DAC。 B．新授课 （引导学生分析工作原理） （讲解） （讲解） 15.1 数模转换器（DAC） 15.1.1 T型电阻DAC 1．电路组成 ：4个电子模拟开关，分别受输入的数字信号控制。 当= 0时，开关切换到接地端；当= 1时，开关接向基准电压。 2．工作原理 （1）特点 ① 从任一节点向左或向右到接地或虚地 ? 端的等效电阻相等，其大小为2R。 ② 从任一模拟开关到接地端或虚地? 端的等效电阻为3R。如图（b）所示。 （2）基本原理 ① n位二进制数每1位的权。一个n位二进制数可表示为，其最高有效位MSB到最低位有效位LSB的权位依次为，，…，，。 ② 每1位按权的大小转换成相应的模拟量。为了将数字量转换成模拟量，必须将二进制的每1位按权的大小转换成相应的模拟量。 ③ 将代表各位的模拟量再相加，这样就可以得到与该数字量成正比的模拟量。 （3）计算 模拟开关是接向基准电压，还是接向地端，受到输入的二进制数码控制。因此，的一般表达式为： i??VREF11111V(D3?2D2?3D1?4D0)?4?REF(23D3?22D2?21D1?20D0) 3R23R2222输出电压为： vO??i??Rf??i??3R??VREF24(23D3?22D2?21D1?20D0) - 206 - 对于n位T型网络DAC，可推广为 2输出模拟电压与输入数字量成正比，比例系数为?。 解 由上述公式可得 vO??VREFn(2n?1Dn?1?2n?2Dn?2?????21D1?20D0) 例 15-1 有一个5位T型电阻DAC， = 10 V，，，试求出输出电压= ？ 2515.1.2 倒T型电阻DAC 1．电路组成 vO??VREF(24Dn?4?23D3?22D2?21D1?20D0)??10V(16?8?0?2?0)??8.125V 32 模拟开关直接与虚地 ? 相连。当= 0时，对应的模拟开关接向地端；当= 1时，对应的模拟开关接向虚地 ? 端。图中反相运放A的反馈电阻。 2．工作原理 因为倒T型DAC任一节点对地的等效电阻为R，所以从基准电压流出的电流I为 电流每流过一个节点，就均分为两支相等的电流。各模拟开关、、、流过的电流分别为I2、I4、I8、I16，而且与开关的状态无关。 输入数码为任意值时，的一般表达式为： i??I/2?D3?I/4?D2?I/8?D1?I/16?D0?输出电压为： 1VREF3?(2D3?22D2?21D1?20D0)4R2 vO??i??Rf?? 练习 VREF24(23D3?22D2?21D1?20D0) 1．试画出计算信号处理的方框图。说明各部分电路的作用。 2．倒T型电阻DAC与T型电阻DAC相比，模拟开关的工作状态不同？倒T型电阻DAC与T型电阻DAC相比，有什么优点？ 1． 数模转换器的功能是将数字信号转换为模拟信号。 2．对于n位T型网络DAC，输出电压为 Vn?1n?210vO??REF(2D?2D?????2D?2D0) n?1n?212n 3．倒T型DAC输出电压为： 小结 vO??i??Rf??VREF24(23D3?22D2?21D1?20D0) - 207 -