当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器 > Video
我们了解了
把一个数字量转换成模拟量的基本原理
也就是DA的基本原理
我们注意到我们在前边讲转换的时候
都是把D作为了一个无符号数
而且我们知道
当我D是一个无符号数的时候
按前边的那个转换
我会得到一个单极性的输出
你会看到
VREF取负的时候
VO为正
而VREF取正的时候VO为负
这个时候我的数字量都是无极性的
通过前边在信息与编码当中的学习
我们知道二进制数D
可以是一个无符号数
它也可以是一个有符号数
那在二进制当中
我们采用的是补码方式
去表达正负数
如果按前边我们刚才所学习的DA转换
那数字量都是作为无符号数来输入的
那怎么解决
这个二进制补码
如果转换成双极性的DA
怎么实现呢
具有双极型输出的DA
它的期望是当输入数字量
有正负极性的时候
我希望输出的模拟电压上
也有对应
举例来讲
输入三位二进制补码
三位二进制补码
就意味着我输入是有正有负了
我们看一下二进制补码
二进制补码三位
它能表达的数是-4到3
8个数
在我们二进制补码当中
我们也知道最高位其实是有权值的
它的权值是一个负值
而如果我把我们这个二进制补码
直接输入到刚才我们讲的
单极性的无符号的DA转换的话
你是得不到一个有极性的输出的
而且它会是一个错误的输出
那我们看一下
在补码输入的情况下
我期望得到什么
我们简单的来看
在三位二进制补码输入的情况下
我对应的十进制数
像刚才所讲是-4到3
那我做一个简单的DA转换
如果我希望得到
我的值是-4到3伏
如果你完成了这么一个DA
你也就实现了一个双极性的转换
我们先看一下
前边的单极性的转换
已经帮我们实现了什么
前边的单极性的转换
在原码输入
也就是我们说的熟悉的
无符号数的输入下
它能够得到的是0到7伏
这样的一个转换
现在在补码输入的情况下
我对应的十进制数是-4到3
那我希望的呢
是-4伏到3伏的一个输出
我们下边来比对这两个表格
这两个表格首先
他们能够完成的转换的个数
已经满足要求
所不同的是
我的输出
一边是需要我跨着极性的
也就是有正有负
而另外一边对应的是什么呢
是单极性
那我们想这么一件事情
如果你已经有了单极性的一个输出
我仅仅是希望
你跨度上有变化
那我完全可以用
我们在模拟电路当中
学习到的偏置的概念
我把这个信号
整体的加上一个偏移
举例来讲像这个电路的话
我如果加上一个-4伏的偏移
那我对应的单极性的输出
是不就已经变成双极性了
再来看 在补码输入的情况下
我希望是高位为0的时候
输出的是0到3伏
而高位为1的时候
我输出的是-4伏到-1伏
对应过来如果我把这个
0到7伏
往下拉一个4伏的话
其实已经满足了我这样的要求
但是不对应的部分在这
在补码输入高位为0的时候
我希望你输出的是正
而这边
在刚才我们没有极性的DA的
这样的一个转换过程当中
我高位为1的时候
我占据的是上边的四个输出
那我对比了这两个输入和输出之间的关系
我可不可以做这么一件事
我先把高位取反
如果我在补码需要转换的时候
先对高位进行取反
然后再给到我单极性的
DA输出的话
大家看一下
是不是首先满足了一个
在高位取反之后
我已经得到了一个
单极性的输出
在单极性的输出上
加偏置偏移-4伏
那么这个时候补码输入的情况下
我就可以得到一个在单极性DA的基础上
来实现的双极性的DA
那我们总结一下
应该是将符号位取反之后
再接入输入
什么时候将符号位取反呢
如果你输入的是补码
好
不仅这样
还需要把我的输出
进行一个偏置
往下拉多少呢
往下拉一半
这个一半是什么呢
对于二进制来讲
其实就是高位为1
而其他为0的时候
这是不是就正好是我的一半
因此我现在的目的就是
如果做了这么一个偏移
要使得我原来补码输入是000
取反之后变成1000之后
你能给我偏置到多少
偏置到0来
有了这样的思想
我们采用前边的倒T形网络的
DA转换对刚才我们的分析予以实现
如果这个电路当中VREF等于-8伏
那么V0就等于2的3次方分之8
再乘以一个二进制
这个数的大小
这样下来之后
可以得到
当我的二进制是0的时候
我输出就是0伏
当我是1的时候
输出是1伏
7的时候是7伏
4的时候是4伏
那么这是无符号单极性一个转换
通过前边的分析
如果现在我输入的是二进制的补码
那我希望我的输出
这个时候也是一个有正有负
希望我的输出是从-4伏到3伏
那我要做的事情是
第一符号位取反接至高位
第二输出偏移之后
希望我原本输入是000的时候
我还能够输出是0
因为你高位取反了
所以000其实在进入到
你的转换的时候
就变成了100
那你的偏置就应该是什么呢
是关于100
把它偏置到0
那么100偏置到0
这个偏置的电压值怎么来实现
我们看到这是一个求和运放
因此你的偏置所需要实现的
是把偏置电流在R上形成的电压
能够完成这个偏置就可以
偏置-4伏
输入是000的时候
输出应该是0
而输入是000的时候
由于你最高位取了反
所以你得到的是2分之I
2分之I
也就是2R分之VREF
那这时候IΣ
这个时候你形成的偏置电流
应该要抵消掉
在输入000的时候
产生的这个求和电流
那VB除以RB
就等于二分之I
也就等于刚才你所求出的
IΣ
在选取的过程当中
你可以自己去决定
VB和RB
确定一个来反推另一个
通过这样的一个外接
我们就实现了
把一个单极性的DA
来实现双极性的DA转换
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
--Video
-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
--Video
-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
--Video
-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
--Video
-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
--Video
-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
--Video
-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
--Video
-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
--Video
-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
--Video
-11.1 数模和模数转换概述
--Video
-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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