30、数字电路系统外设相关知识解析

数字电路系统外设相关知识解析

1. 数模转换器（DAC）

数模转换器（DAC）是将数字信号转换为模拟信号的关键器件。最常见的 DAC 采用对数字输入进行加权求和的方法。以一个带有加权二进制加法器的三位 DAC 为例，其电路由两部分组成：
- 第一部分将三个二进制输入位 IN[2]（最高有效位）、IN[1] 和 IN[0]（最低有效位）相加，根据图中的公式得出输出 ADDOUT = −(0.5 IN[2] + 0.25 IN[1] + 0.125 IN[0])。
- 第二部分是一个模拟反相器，使得 OUT = −ADDOUT。

因此，该电路最终生成 OUT = 0.5 IN[2] + 0.25 IN[1] + 0.125 IN[0]，即每个二进制输入值 IN[2:0] 先分别乘以系数 2⁻¹、2⁻² 和 2⁻³，然后相加得到输出。例如，当 IN[2] = 1，IN[1] = 0，IN[0] = 1，且逻辑电平为 +5V/0V 时，OUT = 2.5 + 0.625 = 3.125V，最大误差为 0.625V。

IN[2]	IN[1]	IN[0]	OUT(V)
0	0	0	0.000
1	0	0	0.500 <