一種新穎的T型D/A電容網(wǎng)絡(luò )的設計

4位T型電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器原理電路如圖1所示。由圖1可以看出，在T型電容網(wǎng)絡(luò )里僅用了C，2C兩種容值的電容，最小與最大電容值之比為1：2，因而克服了權電容網(wǎng)絡(luò )的缺點(diǎn)。

為了分析方便該電路的工作原理，先對T型電容網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行簡(jiǎn)化。假設輸入的數字信號為d3d2d1d0=0001，此時(shí)模擬開(kāi)關(guān)S0接基準電壓VREF，其余S1，S2，S3均接地，了型電容網(wǎng)絡(luò )處于圖2所示的狀態(tài)下。若利用戴維南定理從AA端向右逐級進(jìn)行化簡(jiǎn)，則得到圖3所示化簡(jiǎn)電路。由此可以看出，經(jīng)過(guò)每一級節點(diǎn)之后輸出的電壓均以1／2的比例遞減。在S0上加的VREF，到了DD端則變成了VREF／24。同理，若在S1，S2和S3上分別加上VREF，則在DD端提供的電壓分別為VREF／23，VREF／22和VREF／21。而且DD端的等效輸出電容永遠是2Cx。

根據疊加原理可以得出將VREF加到每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)上時(shí)，T型電容網(wǎng)絡(luò )的等效輸出電壓為：

VE= VREF／24 (d323+ d222+ d121+ d020)

由此可以畫(huà)出T型電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器的等效電路圖如圖4所示，其輸出電壓為；

該式說(shuō)明，D／A轉換器輸出電壓V0與輸入的數字量成正比，即實(shí)現了數字量到模擬量之間的轉換。

同理，對于n位T型電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器則有：

T型電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器的優(yōu)點(diǎn)是電路結構簡(jiǎn)單，電容容值之差較小，缺點(diǎn)是電容數目較多，傳輸速度較低，且各級之間因信號傳輸誤差及開(kāi)關(guān)動(dòng)作的誤差可能引起輸出端產(chǎn)生尖峰脈沖影響電路工作。

2 結 語(yǔ)

T型電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器的優(yōu)點(diǎn)是電路結構簡(jiǎn)單，電容容值之差較小?？朔藱嚯娙菥W(wǎng)絡(luò )D／A轉換器在輸人數字量位數較多時(shí)各個(gè)電容器的電容量相差很大的主要缺點(diǎn)。同時(shí)，在MOS集成電路中電容器不僅容易制作，而且可以通過(guò)精確控制電容器的尺寸嚴格地保持各電容器之間電容量的比例關(guān)系。

因此，在采用MOS工藝制造D／A轉換器時(shí)，權電容網(wǎng)絡(luò )D／A轉換器也不失為一種常用的方案。