第四章信號的轉換與調理山東科技大學第四章信號的轉換與調理第一節(jié)信號的放大與隔離第二節(jié)調制與解調第三節(jié)信號調理電路第四節(jié)信號轉換電路第五節(jié)線性化處理1/11/2023山東科技大學第一節(jié)信號的放大與隔離一、測量放大器在典型的工業(yè)環(huán)境中，傳感器到放大器的距離有時在3m以上，為了測量由遠距離處的傳感輸送的低電平信號，采用的放大器就應有足夠的共模抑制比、電壓增益、輸入阻抗和穩(wěn)定性。共模信號和差模信號是指差動放大器雙端輸入時的輸入信號。共模信號：雙端輸入時，兩個信號同相。差模信號：雙端輸入時，兩個信號的相位相差180度。任何兩個信號都可以分解為共模信號和差模信號。1/11/2023山東科技大學（一）三運放測量放大電路

如圖4-1所示為并聯(lián)差動輸入測量儀用放大器電路。由于該電路結構簡單、性能較完善，廣泛地應用在儀器儀表和測控系統(tǒng)中。UO2A1V

oR6R1A3R3Ui2RGR2Ui1R5R4A2UO1圖4-1并聯(lián)差動輸入儀用放大器1/11/2023山東科技大學電路中，輸入級由兩個同相放大器并聯(lián)構成。設同相放大器的輸入阻抗為rin+，則差動輸入阻抗rind

＝2

rin+，共模輸入阻抗rinc

＝rin+／2。由于運放輸入阻抗高，設運放兩輸入端的電壓相等，所以即代入（4-1）式，可得放大器前級的差模增益AVD1和共模增益AVC1：1/11/2023山東科技大學由（4-4）式可以看出，前級電路不需要匹配電阻，理論上放大器的共模抑制比為無窮大。但這是雙端輸出的情況，對后級電路而言，共模信號是按系數為1的比例由第一級傳輸到第二級：Ui1＝Ui2

＝UiC

，則UO1＝UO2＝UiC

。所以，三運放總的的差模增益AVD為（R3＝R5，R4＝R6）：三運放電路的共模增益表達式與基本差動放大器相同。1/11/2023山東科技大學（二）集成測量放大器1、典型的程控儀用放大器集成電路芯片AD512,AD522，AD612，AD614,AD620，AD623：美國AD公司生產INA114/118：BB公司生產的高精度儀用放大器。MAX4195/4196/4197：MAX公司生產2、儀用放大器的工作原理儀用放大器是在運算放大器的基礎上演變而來的模擬集成專用器件，其內部有如圖4-1所示的三運放結構。1/11/2023山東科技大學現以INA114集成儀用放大器為例說明儀用放大器的工作原理。INA114是一種通用儀用放大器,尺寸小,精度高,價格便宜.如圖4-2所示，為INA114的內部結構圖：1/11/2023山東科技大學可以看到：R1=R2=R3=R4=25K，所以，INA114的輸出為：

即：Rf

=R1時，Vo=VS2-VS1。應當注意的是，由于電路存在共模電壓，應當選用共模抑制比較高的集成運放，才能保證一定的運算精度。

1/11/2023山東科技大學3、儀用放大器的特性參數

儀用放大器的一部分特性參婁數是與運放相同的，但是它所特殊性有的特性參數，主要有：（1）增益方程式：儀用放大器所要求的增益與放大器增益控制電阻的關系式（2）增益范圍：使放大器正常工作的增益范圍。低增益時放大器穩(wěn)定度好，高增益時性能（噪聲和漂移）變差（3）非線性度：實際的輸出和輸入的關系曲線與一條理想直線的偏差，用滿度輸出的百分數表示（4）失調電壓：使輸出電壓為零而需要在輸入端外加的電壓。（5）輸入偏流：保證直流放大器的輸入晶體管正常工作所需要的偏置電流1/11/2023山東科技大學（6）共模抑制比：當兩個輸入端具有等量電壓變化時所測出的輸出電壓的變化由于大多數儀用放大器的前端結構對共模式信號不放大，因而CMRR隨增益增大而增大。在高增益時放大器帶寬下降，差動輸入級的相位差將導致共模誤差二、

隔離放大器所謂隔離放大器，是指前級放大器與后級放大器之間沒有電的聯(lián)系，而是利用光或磁來耦合信號，目前一般采用變壓器或光耦合傳遞信號。1/11/2023山東科技大學（一）光耦合器件

目前用的較多的是利用光來耦合信號。用光來耦合信號的器件叫光電耦合器，其內部有作為光源的半導體發(fā)光二極管和作為光接收的光敏二極管或三極管。圖4-3給出了常見的幾種光電耦合器的內部電路。iFiOiFiO()iFOiceiFiOec1/11/2023山東科技大學圖4-4所示為采用光電耦合器的光電隔離放大器。前級電路把輸入電壓信號轉換成與之成正比的電流信號，經光電耦合器耦合到后級，光電耦合器中的硅光敏三極管輸出電流信號，運放A2把電流信號轉換成電壓信號。VCCVCCA1ViR2R1A2R3TOEVOE1/11/2023山東科技大學圖4-5中的電路采用兩個光電耦合器，這樣可得到較高的線性。1/11/2023山東科技大學（二）變壓器耦合器件

圖4-7為284型隔離器1/11/2023山東科技大學284型隔離放大器為提高微電流和低頻信號的測量精度,減小漂移,其電路采用調制式放大,其內部分為輸入、輸出和電源三個彼此相互隔離的部分,并由低泄漏高頻載波變壓器耦合在一起。通過變壓器的耦合,將電源電壓送入輸入電路并將信號從輸出電路送出。輸入部分包括雙極型前置放大器、調制器；輸出部分包括解調器和濾波器,一般在濾波器后還有緩沖放大器。1/11/2023山東科技大學

隔離放大器由輸入放大器、輸出放大器、隔離器以及隔離電源等幾部分組成，如圖4-8（a）所示。圖4-8（b）為隔離放大器的電路符號。1/11/2023山東科技大學

隔離放大器結構主要采用電磁（變壓器、電容）耦合和光電耦合。如采用變壓器耦合的隔離放大器AD210。AD210是三端口、寬帶寬隔離放大器,具有完整的隔離功能，通過模塊內部的變壓器耦合提供信號隔離和電源隔離。此外，AD210可提供故障保護，防止測量系統(tǒng)的其它部分受到損害。

圖4-9給出了精密寬帶三端隔離放大器AD210的原理框圖。1/11/2023山東科技大學圖4-9AD210功能框圖1/11/2023山東科技大學三、程控增益放大器在實際電路中，往往需要分段改變放大器增益。把RW換成阻值不同的若干個電阻并用開關切換，就成了實際電路中常用的可變增益放大器。圖4-10給出了同相可變增益放大器的實用形式（請注意模擬開關的公共端接地或輸出端，目的是減少模擬開關漏電的影響）。1/11/2023山東科技大學現代測控系統(tǒng)都是采用微處理器或微控制器作為系統(tǒng)的控制核心，因而可變增益放大器總是采用數控放大器的形式。用模擬開關代替圖4-10中可變電阻或波段開關可得到數控增益放大器。如圖4-11、4-12所示。1/11/2023山東科技大學集成化的可變增益放大器有很多品種。單端輸入的可變增益放大器有PGA100、PGA103；差動輸入的可變增益放大器有PGA204、PGA205等等。程控放大器是智能儀器的常用部件之一，在智能儀器中，可變增益放大器的增益由儀器內置計算機的程序控制。這種由程序控制增益的放大器，稱為程控放大器。圖4-13程控放大器原理框圖1/11/2023山東科技大學圖4-14增益調控放大器程控增益IA(InstrumentAmplifier)的增益由使用者對每個通道輸入信號大小預先作出估計，編成軟件存入計算機。通道切換時，由計算機將相應的增益代碼送入程控增益IA，即可得到預期結果.1/11/2023山東科技大學第二節(jié)調制與解調對應于信號的三要素：幅值、頻率和相位，根據載波的幅值、頻率和相位隨調制信號而變化的過程，調制可以分為調幅、調頻和調相。其波形分別稱為調幅波、調頻波和調相波，如圖4-15所示。1/11/2023山東科技大學一、調幅與解調

調幅是將一個高頻振蕩信號（載波信號）與測試信號（調制信號）相乘，使載波信號隨測試信號的變化而變化。調幅的目的是為了便于緩變信號的放大和傳送，然后再通過解調從放大的調制波中取出有用的信號。所以調幅過程就相當于頻譜“搬移”過程。而解調的目的是為了恢復被調制的信號。

把調幅波再次與原載波信號相乘，則頻域圖形將再一次進行“搬移”,其結果如圖4-16所示。1/11/2023山東科技大學1/11/2023山東科技大學最常見的解調方法是整流檢波和相敏檢波。若把調制信號進行偏置，疊加一個直流分量，使偏置后的信號都具有正電壓，那么調幅波的包絡線將具有原調制信號的形狀，如圖4-17所示。

1/11/2023山東科技大學若所加的偏置電壓未能使信號電壓都為正，則從圖4-17可以看出，只有簡單的整流不能恢復原調制信號，這時需要采用相敏檢波方法。如圖4-18所示為應變儀電路中常用的環(huán)形相敏檢波電路。

1/11/2023山東科技大學

圖4-19是動態(tài)電阻應變儀的方框圖。電橋由振蕩器供給等幅高頻振蕩電壓（一般頻率為10kHz或15kHz），被測量（應變）通過電阻應變片調制電橋輸出，電橋輸出為調幅波，經過放大，最后經相敏檢波與低通濾波取出所測信號。1/11/2023山東科技大學二、調頻與解調

（一）頻率調制的基本原理設調頻波的瞬時頻率為：式中：?0為載波頻率；D?為頻率偏移，與調制信號的幅值成正比。

設調制信號x(t)為幅值為X0、頻率為?m的余弦波，其初始相位為0，載波信號為:，?0＞?m（

1/11/2023山東科技大學調頻時載波的幅度Y0和初始相位角j0不變，瞬時頻率?(t)圍繞著?0隨調制信號電壓作線性的變化，因此，式中，D?f是由調制信號X0決定的頻率偏移，D??=k?X0。k?為比例常數，其大小由具體的調頻電路決定。由上式可見，頻率偏移與調制信號的幅值成正比，與調制信號的頻率無關，這是調頻波的基本特征之一。1/11/2023山東科技大學調頻是利用信號電壓的幅值控制一個振蕩器，振蕩器輸出的是等幅波，但其振蕩頻率偏移量和信號電壓成正比。信號電壓為正值時調頻波的頻率升高，為負值時則降低；信號電壓為零時，調頻波的頻率就等于中心頻率。如圖4-20所示。1/11/2023山東科技大學（二）直接調頻式測量電路

在測量系統(tǒng)中，常利用電抗元件組成調諧振蕩器，以電抗（電感或電容）作為傳感器參量，以它感受被測量的變化，作為調制信號的輸入，振蕩器原有的信號振蕩信號作為載波。當有調制信號輸入時，振蕩器輸出的即為被調制了的調頻波。當電容和電感并聯(lián)組成振蕩器的諧振回路時，電路的諧振頻率將為：

若在電路中以電容為調諧參數，對上式進行微分，有：所以，在?0附近有頻率偏移：1/11/2023山東科技大學（三）調頻波的解調調頻波是以正弦波頻率的變化來反映被測信號的幅值變化的，因此，調頻波的解調是先將調頻波變換成調頻調幅波，然后進行幅值檢波。調頻波的解調由鑒頻器完成。鑒頻器通常由線性變換電路與幅值檢波電路組成，如圖4-21所示。1/11/2023山東科技大學第三節(jié)信號調理電路一、采樣-保持器要求輸入到A/D轉換器的模擬量在整個轉換過程中保持不變，但轉換之后，又要求A/D轉換器的輸入信號能夠跟隨模擬量變化。能夠完成上述任務的器件叫做采樣-保持器（Sample/Hold），簡寫為S/H。S/H有兩種工作方式，一種是采樣方式，另一種是保持方式。在采樣方式中，采樣-保持器的輸出跟隨模擬量輸入電壓變化。在保持狀態(tài)時，采樣-保持器的輸出將保持在命令發(fā)出時刻的模擬量輸入值，直到保持命令撤銷（即再度接到采樣命令）時為止。此時，采樣-保持器的輸出重新跟蹤輸入信號變化，直到下一個保持命令到來為止。描述上述采樣-保持過程的示意曲線圖，如圖4-22所示。1/11/2023山東科技大學采樣-保持器的主要用途是：（1）保持采樣信號不變，以便完成A/D轉換；（2）同時采樣幾個模擬量，以便進行數據處理和測量；（3）減少D/A轉換器的輸出毛刺，從而消除輸出電壓的峰值及縮短穩(wěn)定輸出值的建立時間；（4）把一個D/A轉換器的輸出分配到幾個輸出點，以保證輸出的穩(wěn)定性。圖4-22采樣保持器的工作方式1/11/2023山東科技大學LF198/298/398是由雙極型絕緣柵場效應管組成的采樣-保持電路。它具有采樣速度快，保持下降速度慢，以及精度高等特點。LF198的邏輯輸入有兩個控制端全部為具有低輸入電流的差動輸入，允許直接與TTL，PMOS，CMOS電平相連。其門限值為1.4V。LF198供電電源可以從±5V到±18V。LF198/298/398的原理及引腳圖，如圖4-23和圖4-24所示。1/11/2023山東科技大學圖4-24LF198/LF298/LF398引腳排列圖1/11/2023山東科技大學LF198/298/398芯片各引腳功能如下：（1）：Vin模擬量電壓輸入。（2）：Vout模擬量電壓輸出。（3）邏輯（logic）和邏輯參考（logicreFerence）：邏輯及邏輯參考電平，用來控制采樣-保持器的工作方式。當引腳8為高電平時，通過控制邏輯電路A3使開關S閉合，電路工作在采樣狀態(tài)。反之，當引腳8為低電平時，則開關S斷開，電路進入保持狀態(tài)。它可以接成差動形式（對LF198而言），也可以將參考電平直接接地，然后，在引腳8端用一個邏輯電平控制。（4）偏置（OFFSET）：偏差調整引腳?？捎猛饨与娮枵{整采樣-保持器的偏差。（5）CH：保持電容引腳。用來連接外部保持電容。（6）V+,V-：采樣-保持電路電源引腳。電源變化范圍為±5V到±18V。1/11/2023山東科技大學二、濾波電路（一）理想濾波器理想濾波器是指通帶內信號的幅值和相位都不失真，阻帶內的頻率成分都衰減為零的濾波器，其通帶和阻帶之間有明顯的分界線。也就是說，理想濾波器在通帶內的幅頻特性應為常數，相頻特性的斜率為常值；在通帶外的幅頻特性應為零。理想低通濾波器的頻率響應函數為：

1/11/2023山東科技大學（二）低通濾波器低通濾波器的功能是讓直流信號及低于指定截止頻率的低頻分量通過，而使大于截止頻率的高頻分量有很大衰減。低通濾波器一般用截止頻率、阻帶頻率、直流增益、通帶波紋和阻帶衰減等參數來表示。圖4-25為低通濾波器幅頻特性。選擇不同的傳遞函數，低通濾波器的幅頻特性和衰減率均不一樣。圖4-26是利用反饋原理實現的一階超低通濾波器。這個電路的時間常數可達數百秒。用于超低頻范圍的自動控制、信號檢測及信號處理過程的慣性環(huán)節(jié)或作超低頻積分器，可有效地避免積分漂移，有較高的積分精度。1/11/2023山東科技大學1/11/2023山東科技大學圖4-27為一階RC低通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性。1/11/2023山東科技大學（三）高通濾波器高通濾波器的功能是讓高于指定截止頻率的頻率分量通過，而使直流及在指定阻帶頻率以下的低頻分量有很大衰減，同樣，與低通濾波器情況相似，沒有理想的幅頻特性。圖4-28為一實際的高通濾波器的幅頻特性。理論上講，高通濾波器在處也應是通帶。但實際上由于寄生參數的影響及有源器件帶寬的限制，當頻率增至一定值時，幅值將下降。圖4-29為正增益單放大器組成的單端反饋二階高通濾波器。1/11/2023山東科技大學圖4-30為RC高通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性。

1/11/2023山東科技大學（四）帶通濾波器帶通濾波器是只允許通過某一頻段的信號，而在此頻段兩端以外的信號將被抑制或衰減。其特性曲線如圖4-31所示。帶通濾波器電路如圖4-32所示。

1/11/2023山東科技大學（五）帶阻濾波器帶阻濾波器的特性與帶通濾波器相反，是專門用來抑制或衰減某一頻段的信號，而讓該頻段以外的信號通過。帶阻濾波器的特性如圖4-33所示。圖中實線是理想特性，虛線是實際特性。由此可見，如從輸入信號中減去經帶通濾波器處理過的信號，就可以得到帶阻信號。因此，可將帶通濾波器和減法電路結合起來，就是一個帶阻濾波器，其方框如圖4-34所示。1/11/2023山東科技大學圖4-35為帶阻濾波器具體電路，組成反相輸入型帶通濾波器，也就是的輸出電壓是輸人電壓的反相帶通電壓。組成加法運算電路，顯然，將與在輸入端相加，則在的輸出端就得到了帶阻信號輸出。1/11/2023山東科技大學（六）數字濾波器

數字濾波實際上是利用相應的數學運算對信號進行頻率選擇。其中如果只是為了消除隨機噪聲的數字濾波又稱為數據的平滑處理或平滑濾波，對數字信號進行頻率選擇則稱為數字濾波。詳細內容參考有關資料。1/11/2023山東科技大學第四節(jié)信號轉換電路

一、電壓-電流變換器電壓-電流變換器的作用是將輸入的電壓信號轉換成電流信號輸出。利用單位增益運算放大器與精密運算放大器可以組成差動輸入U-I變換電路，該電路的特點是負載電流與負載電阻無關，僅與兩輸入電壓之差成比例，其電路結構如圖4-36所示。1/11/2023山東科技大學此電路可看成差動輸入三信號的加減運算電路，其中R為輸出采樣電阻，RL為負載電阻，R1=R3、R2=R4，I0RL為負載端電壓，負載端電壓經運算放大器隔離后送運放A1的基準端，由此可推導出輸出電流與輸入差動電壓的關系為輸出電流I0與負載RL無關。單位增益運算放大器可采用美國BB公司生產的INA105，使用INA105時連接正負電源應通過盡可能靠近管腳的1ｕF的旁路電容，并可通過基準端接調整電路調整運放的失調電壓。圖4-37是采用INA105組成差動輸人U-I變換器電路。圖中的輸出電流與輸人差動電壓的關系為輸出電流I0與負載RL無關，且當R=200Ω時，電路的性能最好。1/11/2023山東科技大學圖4-37INA105差動輸人U-I變換電路1/11/2023山東科技大學二、電流-電壓變換器電流-電壓變換器的作用是將輸入的電流信號變換成電壓信號。圖4-38是采用RCV420組成的精密I-U變換器電路，它能將4～20mA輸人電流轉換成0～5V的電壓輸出。即當輸人電流為4mA時，變換器輸出電壓為0V；當輸人電流為20mA時，輸出電壓為5V。其單位電流的電壓變化率為1/11/2023山東科技大學三、V/F轉換器

1、通用運放V/F轉換電路如圖4-9是一個由運放組成的V/F轉換電路，N1、電阻、電容構成積分器、N2是比較器，UZ為穩(wěn)壓管電壓。1/11/2023山東科技大學Up兩個典型值U1與U2分別為

V/F轉換器輸出信號波形如圖4-40所示。1/11/2023山東科技大學2、集成V/F轉換器模擬集成V/F轉換器具有精度高、線性度好、溫度系數低、功耗低及動態(tài)范圍寬等一系列優(yōu)點，目前已廣泛應用于數據采集、自動控制和數字化及智能化測量儀器中。LM131由輸入比較器、定時比較器和RS觸發(fā)器構成的單穩(wěn)定時器、基準電源電路、精密電流源、電流開關及集電極開路輸出管等部分組成。LM131系列轉換器功能框圖如圖4-41所示。1/11/2023山東科技大學1/11/2023山東科技大學圖4-42和4-43分別是LM131用作V/F轉換器的簡化電路及振蕩波形圖

圖4-42LM131用作V/F轉換器的簡化電路1/11/2023山東科技大學圖4-43LM131用作V/F轉換器的振蕩波形1/11/2023山東科技大學原理分析如下：（1）時，比較器輸出高電平，Q=1，V導通，U0=0；開關S閉合，對充電，逐漸上升；與引腳5相連的芯片內放電管截止，U經對充電，上升，直至。（2）當，Q=0，V截止，=+E；開關S斷開，通過放電，下降；通過芯片內放電管迅速放電到零。當，開始新周期。1/11/2023山東科技大學四、F/V轉換器

定義：把頻率變化的信號線性地轉換成電壓變化的信號。一般來說F/V轉換器主要包括電平比較器、單穩(wěn)觸發(fā)器和低通濾波器三部分。

輸入信號通過比較器轉換成快速上升/下降的方波信號去觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器，產生定寬、定幅度的輸出脈沖序列。將此脈沖序列經低通濾波器平滑，可得到比例于輸入信號頻率的輸出電壓Vo。轉換原理見圖4-44所示。1/11/2023山東科技大學1、通用F/V轉換電路

通用轉換電路F/V包括三個部分：電平比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和低通濾波器，如圖4-45所示。1/11/2023山東科技大學通用F/V轉換電路的輸入、輸出波形如圖4-46所示。1/11/2023山東科技大學3、集成F/V轉換電路

集成F/V轉換電路原理如圖4-47所示。1/11/2023山東科技大學五、A/D轉換電路（一）A/D轉換器A/D轉換器實現模擬量數字化的過程。這一過程包括采樣、量化和編碼三個階段。(a)采樣(b)量化編碼1/11/2023山東科技大學采樣：依據采樣定理按照一定的時間間隔從連續(xù)的模擬信號中抽取一系列的時間離散樣值。采樣頻率須滿足：量化：將幅度連續(xù)取值的模擬信號變?yōu)橹荒苋∮邢迋€某一最小當量的整數倍數值的過程稱為量化。量化誤差：通過量化將連續(xù)量轉換成離散量，必然存在類似于四舍五入產生的誤差，最大誤差可達到1LSB的1/2。分辨率：對應一個數字輸出的模擬輸入電壓有一定的幅度范圍，若超過這個幅度范圍，數字輸出就會發(fā)生變化，這樣能分別的電壓范圍叫做分辨率。通常用LSB（LeastSignificantBit）表示。1/11/2023山東科技大學編碼：一般編碼與量化是同時完成的，通常所用的碼制是二進制原碼。n位二進制編碼(d1d2…dn)為：1/11/2023山東科技大學（二）AD轉換器的類型A/D轉換器種類繁多，一般可分為直接與間接型兩類。直接型：又稱比較型，它將模擬輸入電壓與基準電壓比較后直接得到數字輸出（逐次逼近式A/D、并行式A/D）。間接型：又稱積分型，它先將模擬電壓轉換成時間間隔或頻率信號，然后再把時間或頻率轉換成數字量輸出，通常比直接型要慢1000倍左右（雙積分式A/D)。1/11/2023山東科技大學1、雙積分式A/D轉換器雙積分式A/D轉換器結構及原理圖分別見圖4-49和圖4-50所示。圖4-49雙積分式A/D轉換器結構1/11/2023山東科技大學圖4-50雙積分式A/D轉換器原理圖1/11/2023山東科技大學2、逐次逼進式A/D轉換器逐次逼近式A/D轉換器結構框圖如圖4-51所示。1/11/2023山東科技大學轉換原理：第一步：置逐次逼近寄存器的最高位為1，即100000第二步：經D/A轉換為US，與輸入電壓Ui進行比較：若US>Ui，表示數字碼大，第一位置0；若US<Ui，表示數字碼小，保留第一位為1；第三步：置次高位為1；……….優(yōu)點：轉換速度高，精度高，電路結構簡單，應用廣泛，尤其在實時控制系統(tǒng)中應用最多。1/11/2023山東科技大學3、并行比較式A/D轉換器并行比較式A/D轉換器轉換原理如圖4-52所示。

1/11/2023山東科技大學以2位并行比較器為例：Ui>UR/2時，N2輸出“1”電平，d1=1；Ui>3UR/4時，N3輸出“1”電平，d0=1；UR/2>Ui>UR/4時，N2輸出“0”電平，d1=0，N1輸出“1”電平，d0=1；優(yōu)點：是轉換速度高，缺點是難以達到高分辨率，組成電路復雜，價格昂貴。1/11/2023山東科技大學六、D/A轉換電路對n位D/A轉換器，設其輸入是n位二進制數字輸入信號Din(d1,d2,…dn)，其中di(i=0,1,…,n)表示數字輸入第i位的數碼，取0或1，數字量Din表示為：Din=d1×2-1+d2×2-2+…+dn×2-n如果D/A轉換器的基準電壓位UR，則理想D/A轉換器的輸出電壓Uo可表示為：Uo=URDin=UR(d1×2-1+d2×2-2+…+dn×2-n)1/11/2023山東科技大學1、加權電阻網絡電路

加權電阻網絡D/A轉換電路如圖4-53所示。缺點：權電阻規(guī)格太多，高低位權電阻及權電流的差值過大，一般用于二進制位數不多的情況下。1/11/2023山東科技大學2、R-2R梯形電阻網絡1/11/2023山東科技大學第五節(jié)線性化處理一、非線性校正方法非線性校正方法通常有兩種：開環(huán)節(jié)式非線性校正法和非線性反饋校正法。這里重點介紹開環(huán)節(jié)式非線性校正法。具有開環(huán)式非線性校正的測量儀表，其結構原理見圖4-55所示框圖。1/11/2023山東科技大學被測物理量x經傳感器轉換成電量u1，這種轉換通常是非線性的。u1經放大器放大后變?yōu)殡娏縰2，放大器一般是線性的。此處線