電路結(jié)構(gòu)

4位倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的原理圖見11.2.1所示。由圖中可以看出，解碼網(wǎng)絡(luò)電阻只有兩種：即R和2R．且構(gòu)成倒T型．故又稱為R-2R0倒Ｔ型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC．其中S0～S3為模擬開關(guān)，R-2R0電阻解碼網(wǎng)絡(luò)呈倒T形，運(yùn)算放大器A組成和電路。

圖11.2.1倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器

11.2.2工作原理
模擬開關(guān)S_i，由輸入數(shù)碼D_i控制，當(dāng)D_i=1時(shí)Si接運(yùn)算放大器反相端，電流I_i流入求和電路；當(dāng)D_i=0時(shí)，Si則將電阻2R接地。根據(jù)運(yùn)算放大器線性運(yùn)用的“虛地”的概念可知，無論模擬開關(guān)S_i處于何種位置，與S_i相連的2R0電阻均將接 “地”（地或虛地）。余類推，這樣，流經(jīng)2R0電阻的電流與開關(guān)位置無關(guān)，為確定值。分析R-2R0電阻網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)現(xiàn)，從每個(gè)節(jié)點(diǎn)向左看的二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻均為R,流入每個(gè)2R0電阻的電流從高位到低位按2的整數(shù)倍遞減。設(shè)基準(zhǔn)電壓源電壓為VREF,則總電流為I=VREF/R,則流過各開關(guān)支路（從右到左）的電流分別為I/2、I/4、I/8和I/16。
于是可得到各支路的總電流

輸出電壓為：

上式表明，對(duì)于在圖11.2.1電路中輸入的每一個(gè)二進(jìn)制數(shù) ，均能在其輸出端得到與之成正比的模擬電壓。

11.2.3擴(kuò)展
將輸入數(shù)字量擴(kuò)展到n位，可得到n位倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量與輸入數(shù)字量之間的關(guān)系式

將式中用K表示，中括號(hào)內(nèi)的n位二進(jìn)制數(shù)用N_B表示，則上式可改寫為v_O=-KNB

11.2.4優(yōu)缺點(diǎn)
1.各支路電流直接流入運(yùn)算放大器的輸入端，它們之間不存在傳輸上的時(shí)間差,提高了轉(zhuǎn)換速度。
2.減少了動(dòng)態(tài)過程中輸出端可能出現(xiàn)的尖脈沖。
3.基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定性要好。
4.倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)中R和2R電阻比值的精度要高。
5.每個(gè)模擬開關(guān)的開關(guān)電壓降要相等,為實(shí)現(xiàn)電流從高位到低位按2的整數(shù)倍遞減，模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻相應(yīng)地按2的整數(shù)倍遞增。
常用的CMOS開關(guān)倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的集成電路有AD7520(10位)、DAC1210(12位)及AK7546(16位高精度)等。