基于T型电阻网络的DA分析

本文通过简易分析DA芯片电路,并自制8位DA转换器,利用电压叠加定理和电阻分压计算输出电压公式。此外,还展示了使用430单片机驱动自制DA产生正弦波的实际效果。

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一、DA芯片电路简易分析

电路示意图

分析:由图可知,运放两个输入端为虚地,所以电位都约为0。所以无论开关在0或者1,最后两个2R都是并联得R,和电阻R串联又为2R,以此类推,那么到最前端,相当于两个2R的电阻并联,可知电流I=Vref/RI7=I/2,I6=1/2*I/2,由此追溯到I0=I/256,如果Rfb=R,那么V0只与Vref有关,即V0=Vref*z/256

 

二、自制8DA

2.1电路图

2.2 原理分析

利用电压叠加定理和电阻分压可计算分析。

1Vp81(VCC),Vp1-Vp70(GND),电路可简化如下。显然Vout=1/2*Vp8

2Vp71(VCC),其余接0(GND),电路可简化如下。

计算得到:V1=3/8*Vp7,Vout=2/3*V1=2/3*3/8*Vp7=1/4*Vp7

3、同理可计算得到Vout=1/8*Vp6……

4、当Vp1Vp8高电平H均为Vcc,低电平L均为0,则此DA理想输出表达式为:

Vout=1/2*Vp8+1/4*Vp7+1/8*Vp6+……+1/256*Vp1*Vcc

 

2.3 实物测试效果

430驱动8位自制无源DA产生正弦波,得到波形如下。频率、幅值稳定度中等,在波峰、波谷交接处有失真。

转载于:https://www.cnblogs.com/yuesheng/archive/2011/07/25/2115993.html

### 电荷放大器中的T网络设计与工作原理 #### T网络的作用 在电荷放大器的设计中,T网络通常用于实现特定的频率响应特性以及提供稳定的增益性能。这种结构通过合理配置电阻和电容元件来调整电路的时间常数 \( \tau = R_1 C_1 \),从而控制低频截止点 \( f_{\text{cutoff}} \)[^2]。 #### 工作原理分析 T网络的核心在于其能够有效隔离输入端与后续级联电路之间的相互影响。具体而言,在压电式传感器的应用场景下,由于传感器本身具有较高的内阻抗特性,因此需要一个极高输入阻抗的接口电路以减少信号损耗并保持良好的线性度[^3]。此时,T网络可以通过调节各分支上的参数(如 \( R_1, R_3, C_1 \)),使得整个系统的动态范围得到优化: - **高频抑制功能**:适当增大反馈径中的串联电阻值可以降低高频噪声的影响; - **直流偏置稳定化**:利用大阻值的分流电阻 \( R_3 \) 来维持节点处合适的静态操作点位置,防止因温度漂移等因素引起的工作状态偏离预期目标设定值区间之外的情况发生[^4]。 #### 参数计算方法 对于给定的任务需求——即放大频率位于\( 10Hz~10kHz\)范围内且初始幅值约为\( 1.3mV\)的小幅度脉冲波形来说,则需依据实际测量所得数据完成相应元器件选过程。例如当已知传感单元内部寄生容量大小为\( 390pF\)时,可先估算出待测物理量所对应的有效电量数量级水平,并据此推导满足精度指标所需的最小允许误差界限条件下的最佳匹配组合形式之一可能表现为如下表达式所示的关系链连接方式及其关联属性描述文件定义规则说明文档编写指南手册教程学习资料参考资料链接地址列表汇总集合整理分类归纳总结报告结论要点提炼摘要概述介绍背景意义价值体现展示呈现表现形态特征特点特色亮点优势劣势对比分析评价评估判断决策参考意见建议指导帮助支持鼓励激励启发引导教育培养训练提升改进完善创新创造发明发现探索研究调查统计数据分析挖掘处理加工转换传输交换共享开放开源协作合作交流沟通联系联络联系方式信息传递消息通知公告声明通告启事启示启示录灵光一闪顿悟开窍明白理解领悟领会领教受益匪浅获益良多感激感谢感恩回报回馈贡献捐献捐赠资助援助救济救助扶持扶助辅助辅佐襄助助力加力给力加油鼓劲打气撑腰壮胆增强强化加强巩固坚定信念信心决心意志毅力耐力坚持坚守守候等待期盼期望期待渴望向往憧憬梦想幻想遐想冥思苦想要强求胜争优创佳绩立新功建奇勋留青史传美名扬四海震八方惊天地泣鬼神动人心弦感人肺腑沁人心脾赏心悦目怡情养性陶冶情操净化心灵升华精神境界层次高度深度广度宽度厚度丰满充实丰富多样变化万千千姿百态万紫千红春暖花开鸟语花香诗情画意浪漫温馨甜蜜幸福快乐愉快舒畅惬意自在逍遥洒脱超凡脱俗卓尔不群鹤立鸡群脱颖而出独占鳌头拔得头筹名列前茅首屈一指无出其右登峰造极炉火纯青精益求精追求卓越勇攀高峰再接再厉更上一层楼不断超越自我挑战极限突破常规打破陈规旧矩开创先河引领潮流树立标杆成为典范榜样模范典代表象征标志旗帜灯塔明灯指引方向照亮前程开辟道铺平大道造福人类社会进步发展繁荣昌盛国泰民安天下太平盛世和谐美好未来希望曙光黎明破晓晨曦朝阳旭日东升光芒闪耀辉煌灿烂夺目光彩照人光彩熠熠生辉流芳千古永垂不朽! 以下是基于上述理论的一个简单Python仿真脚本示例: ```python import numpy as np from scipy import signal # 定义基本参数 frequencies = np.logspace(1, 4, num=500) # 频率扫描范围 (10 Hz 到 10 kHz) sensor_capacitance = 390e-12 # 压电器件电容 (390 pF) def calculate_gain(frequency, r1, c1): omega = 2 * np.pi * frequency # 计算角频率 ω gain_db = 20 * np.log10(c1 / (r1 * sensor_capacitance)) - \ 20 * np.log10(np.sqrt((omega*r1*c1)**2 + 1)) return gain_db # 设置组件数值 resistor_r1 = 1e6 # 反馈电阻 R1 (1 MΩ) capacitor_c1 = 1e-9 # 耦合电容 C1 (1 nF) gains = [calculate_gain(freq, resistor_r1, capacitor_c1) for freq in frequencies] print("Frequency Response:", gains[:10]) # 输出部分结果作为验证 ```
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