1 通用雙極性輸出電壓D/A轉(zhuǎn)換器
    圖1是輸入為3 bit的雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換器[2],。在沒有接入反相器G和偏移電阻RB情況下，它的輸出電壓是單極性的,，是一個(gè)普通的3 bit電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器,，得不到正,、負(fù)極性的輸出電壓，為此在圖1中增設(shè)了由RB和VB組成的偏移電路,。

    根據(jù)原碼與補(bǔ)碼的關(guān)系,，在各放大器的輸入端接入一個(gè)偏移電流，使輸入最高位為1,，而其他各位輸入為0時(shí),，輸出V_O=0。為了使輸入代碼為100時(shí)的輸出電壓等于零,，只要使IB與此時(shí)IΣ的大小相等即可,，故應(yīng)取：
  
    將輸入的符號(hào)位反相后接到D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端,，就得到了雙極性輸出的D/A轉(zhuǎn)換器,。該電路的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中只有R和2R兩種阻值的電阻，精度高,、速度快,；其缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的電阻數(shù)目較多，為集成電路設(shè)計(jì)和制作帶來不便[3],。
2 一種新穎的Π型雙極性D/A電阻網(wǎng)絡(luò)單元
    在分析了普通雙極性D/A輸出單元后,，本文提出了一種全新的Π型雙極性D/A電阻網(wǎng)絡(luò)單元。本電路相對(duì)簡(jiǎn)單,，又有較高精度,，集成化又較容易，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,。
2.1 4 bit Π型電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
    Π型電阻網(wǎng)絡(luò)如圖2所示,，反相端“虛地”，S₃和S₂位的電阻及S1和S0位的電阻取值相差一倍,，目的是讓流過它們的電流相差一倍,。關(guān)鍵是如何確定串聯(lián)電阻RS的阻值，使其符合二進(jìn)制的衰減規(guī)律,。如假設(shè)R_S=mR,，則當(dāng)S3S2S1S0的取值為0011時(shí)，S₃,、S₂位接地,，S₁、S₀位接參考電壓,，流入S3,、S2位的電流等于零。

    圖2的等效電路如圖3所示,。則流過RS電阻的電流為：

2.2    4 bit 新穎的Π型雙極性D/A電阻轉(zhuǎn)換器
    在上述新穎的電阻網(wǎng)絡(luò)單元基礎(chǔ)上,，加上偏移電阻RB，在S3位加上反相器G,，就得到雙極性輸出D/A電阻轉(zhuǎn)換器,，轉(zhuǎn)換的原理如下。
    4 bit二進(jìn)制補(bǔ)碼可以表示從+7～-8之間的任何整數(shù),，它們與十進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及希望得到的輸出模擬電壓如表1所示,。

    圖4所示的電路中，如果沒有接入反相器G和偏移電阻RB,，它就是一個(gè)4 bit Π型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器,，在這種情況下，如果把輸入的4 bit代碼看作無符號(hào)的4 bit二進(jìn)制數(shù)(即全都是正數(shù)),，并且取V_REF=-16 V,，則輸入代碼為1111時(shí)輸出電壓V_O=15 V，而輸入代碼為0000時(shí)輸出電壓V_O=0 V,，如表2所示,。將表1與表2對(duì)照可發(fā)現(xiàn)，如果把表2中間一列的輸出電壓偏移-8 V,，則偏移后的輸出電壓恰好同表1所要求得到的輸出電壓相同,。

    為了得到正、負(fù)極性的輸出電壓,，在圖4所示的電路中增設(shè)了由RB和VB組成的偏移電路,；為了使輸入代碼為1000時(shí)的輸出電壓等于零，只要使IB與此時(shí)IΣ的大小相等即可,，所以?。?br/>   
    Π型電阻網(wǎng)絡(luò)雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換器，電路電阻個(gè)數(shù)較少,、阻值選取方便,，又適用于集成電路制作。該方法也易于擴(kuò)展到8 bit及16 bit的雙極性D/A轉(zhuǎn)換器,，在電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域具有較高的理論與應(yīng)用價(jià)值,。
參考文獻(xiàn)
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