D/A转换器的输出方式

常用的D/A转换器绝大部分是数字电流转换器，输出量是电流。如要实现电压输出， 在实际应用时还需增加输出电路将电流转换成电压。使用D/A转换器，正确选择和设计输出电路是非常重要的，下面来讨论这方面的内容。

在前面介绍的D/A转换器中，输入的数字均视为正数，即二进制数的所有位都为数值位。根据电路形式或参考电压的极性不同，输出电压或为0V到正满度值，或为0V到负满度值，D/A转换器处于单极性输出方式。采用单极性输出方式时，数字输入量采用自然二进制码，8位D/A转换器单极性输出时，输入数字量与输出模拟量之间的关系如表1所示。

表1、8位D/A转换器在单极性输出时的输入/输出关系

倒T形电阻网络D/A转换器单极性电压输出的电路如图1所示。其中图a为单极性反相电压输出电路，v_{o=-iåDf ；图b为同相电压输出电路，vo=iåR(1+R2/R1)。}

          图1(a) D/A转换器反相输出                  图1(b) D/A转换器同相输出

在实际应用中，D/A转换器输入的数字量有正极性也有负极性。这就要求D/A转换器能将不同极性的数字量对应转换为正、负极性的模拟电压，工作于双极性方式。

双极性D/A转换常用的编码有：2的补码、偏移二进制码及符号—数值码（符号位加数值码）等。表2列出了8位2的补码、偏移二进制码及模拟量之间的对应关系。

表2、 常用双极性及输出模拟量

*表中

由表2可见，偏移二进制码与与无符号二进制形式相同，它实际上是将二进制码对应的模拟量的零值偏移至80H，使偏移后的数中，只有大于128的才是正数，而小于128的则为负数。所以，若将单极性8位D/A转换器的输出电压减去V_{REF/2(80H所对应的模拟量），就可得到极性正确的偏移二进制码输出电压。}

若D/A转换器输入数字量是2的补码，那么，需先将它转换为偏移二进制码，然后输入到上述D/A转换器电路中就可实现其双极性输出。比较表2中2的补码与偏移二进制码可以发现，若将8位2的补码加80H，并舍弃进位就可得偏移二进制码。实现2的补码加80H很简单，只需将高位求反即可。这样，可得到采用2的补码输入的8位双极性输出D/A转换器电路如图2所示。

图2 双极性输出D/A转换器

图中，输入N_{B是原码的2的补码，最高位取反（加80H）变为偏移二进制码后进入D/A转换器，由D/A转换器输出的模拟量v1经A2组成的第二个求和放大器减去VREF/2后，得到极性正确的输出电压vo,即}

电路输入2的补码N_{B满足表2所示的对应关系。}

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常用的D/A转换器绝大部分是数字电流转换器，输出量是电流。如要实现电压输出， 在实际应用时还需增加输出电路将电流转换成电压。使用D/A转换器，正确选择和设计输出电路是非常重要的，下面来讨论这方面的内容。

在前面介绍的D/A转换器中，输入的数字均视为正数，即二进制数的所有位都为数值位。根据电路形式或参考电压的极性不同，输出电压或为0V到正满度值，或为0V到负满度值，D/A转换器处于单极性输出方式。采用单极性输出方式时，数字输入量采用自然二进制码，8位D/A转换器单极性输出时，输入数字量与输出模拟量之间的关系如表1所示。

表1、8位D/A转换器在单极性输出时的输入/输出关系

倒T形电阻网络D/A转换器单极性电压输出的电路如图1所示。其中图a为单极性反相电压输出电路，v_{o=-iåDf ；图b为同相电压输出电路，vo=iåR(1+R2/R1)。}

          图1(a) D/A转换器反相输出                  图1(b) D/A转换器同相输出

在实际应用中，D/A转换器输入的数字量有正极性也有负极性。这就要求D/A转换器能将不同极性的数字量对应转换为正、负极性的模拟电压，工作于双极性方式。

双极性D/A转换常用的编码有：2的补码、偏移二进制码及符号—数值码（符号位加数值码）等。表2列出了8位2的补码、偏移二进制码及模拟量之间的对应关系。

表2、 常用双极性及输出模拟量

*表中

由表2可见，偏移二进制码与与无符号二进制形式相同，它实际上是将二进制码对应的模拟量的零值偏移至80H，使偏移后的数中，只有大于128的才是正数，而小于128的则为负数。所以，若将单极性8位D/A转换器的输出电压减去V_{REF/2(80H所对应的模拟量），就可得到极性正确的偏移二进制码输出电压。}

若D/A转换器输入数字量是2的补码，那么，需先将它转换为偏移二进制码，然后输入到上述D/A转换器电路中就可实现其双极性输出。比较表2中2的补码与偏移二进制码可以发现，若将8位2的补码加80H，并舍弃进位就可得偏移二进制码。实现2的补码加80H很简单，只需将高位求反即可。这样，可得到采用2的补码输入的8位双极性输出D/A转换器电路如图2所示。

图2 双极性输出D/A转换器

图中，输入N_{B是原码的2的补码，最高位取反（加80H）变为偏移二进制码后进入D/A转换器，由D/A转换器输出的模拟量v1经A2组成的第二个求和放大器减去VREF/2后，得到极性正确的输出电压vo,即}

电路输入2的补码N_{B满足表2所示的对应关系。}