數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）將數(shù)字（用于計(jì)算機(jī)，如微控制器）轉(zhuǎn)換為模擬電壓。它們與模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）相反。

　　有兩種主要類(lèi)型的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）：二進(jìn)制加權(quán)和R-2R。

　　二進(jìn)制加權(quán)數(shù)模轉(zhuǎn)換器

　　上圖是一個(gè)4位二進(jìn)制加權(quán)DAC。如果您還不熟悉二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)，那么請(qǐng)查看我們的關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)的文章。DAC可以取0-15（十進(jìn)制、二進(jìn)制0-1111）之間的數(shù)字，并產(chǎn)生相應(yīng)的模擬電壓。如果電源電壓為5V（邏輯狀態(tài)阻止在0V和5V之間切換），則電壓步長(zhǎng)為5V/15 = 0.333V

　　每個(gè)電阻器的值為：

　　k x 2（t-1-n）其中：

　　t是總位數(shù)（本例中為4）。

　　n是特定位的編號(hào)（從零開(kāi)始）。

　　k是一個(gè)任意的常數(shù)（在圖示的例子中是1k）。

　　當(dāng)然，要驅(qū)動(dòng)該DAC的任何負(fù)載，我們需要讓它通過(guò)緩沖運(yùn)算放大器（請(qǐng)參考我們的關(guān)于運(yùn)算放大器的文章更多信息）：

　　只需增加更多輸入端和正確阻值的電阻，就可以增加更多位（更高分辨率）。

　　二進(jìn)制加權(quán)DAC的缺點(diǎn)是可能需要大量精密值電阻（增加BoM），并且可能很難找到所需精確值的精密電阻。

　　R-2R數(shù)模轉(zhuǎn)換器

　　R-2R DAC只需要2個(gè)電阻值，其中一個(gè)是另一個(gè)的兩倍。

　　4位R-2R DAC，R=10k （2R=20k）

　　R-2R DAC的缺點(diǎn)是輸出電壓受限于

　　（2t-1）2t其中t也是總位數(shù)。

　　另一種思考方式是，輸出電壓限于（分辨率-1）/電源電壓的分辨率，其中分辨率是DAC的分辨率（4位DAC為16階）。

　　對(duì)于采用5V電源的4位ADC，這將是15/16 x 5V = 4.69V

　　不過(guò)，這可以用精確的放大器增益來(lái)校正，我們將在后面看到。

　　考慮到4位網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓限值為4.69V，5V電源和4位DAC的電壓階躍為4.69V/15 = 0.31V。

　　同樣，可以使用精密放大器增益將其校正至整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)，從而得到0.333V（與二進(jìn)制加權(quán)DAC相同）：

　　與二進(jìn)制加權(quán)DAC類(lèi)似，如果要驅(qū)動(dòng)任何負(fù)載，則需要一個(gè)放大器。為了將輸出調(diào)整回整個(gè)電源范圍，增益為

　　2t/（2t-1）可用于放大器，其中t也是總位數(shù)。換句話說(shuō)，運(yùn)算放大器增益應(yīng)為分辨率/（分辨率-1），其中分辨率為DAC的分辨率（4位DAC為16階）。

　　這意味著設(shè)置RA=R（本例中為10k ），并且

　　RB= R x 2t-1對(duì)于4位DAC，這將是R x 15，在本例中為10k x 15 = 150k。然后，我們可以獲得5V的全輸出：

　　因此，需要一個(gè)任意值的精密電阻來(lái)調(diào)整至整個(gè)電源范圍，但這可能比二進(jìn)制加權(quán)DAC所需的一系列精密電阻更容易處理。

　　其它類(lèi)型的DAC

　　另一種DAC是濾波PWM型，PWM信號(hào)通過(guò)R-C濾波器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低通濾波（如PWM信號(hào)文章），但這需要相對(duì)復(fù)雜的電路來(lái)產(chǎn)生PWM，并且響應(yīng)時(shí)間不如本文討論的純阻性DAC類(lèi)型那么快。

　　審核編輯：黃飛