数模转换器R-2R梯形网络的灵活运用

综上所述，当如图2那样使用DAC时，从VREF脚得到的是和数字输入成线性关系的电压直接输出。这样的连接方法有以下特点：

(1)VREF输出的是一个电压值，后级不需接运放，但是这个电路输出电阻很大，当对输出电阻有要求时，可以在后面加上一个同相放大或跟随器作为缓冲。

(2)为这种接法有两个输入端且与地是隔离的，所以这种接法不要求DA变换模拟量，边界必须有一个是0， 即可以在任意指定DA变换模拟正电压的范围，图5是一种使用8位DAC0832实现的从正电压Vmax到Vmin数模转化的电路。

图5 8位DAC0832示例

(3)一般DAC带有从电流输出脚和VREF之间的二极管， 所以这种接法不能进行负电压值的DA变化， 即IOUT1，IOUT2端不能接负电压。

3 DAC用做分流电阻网络

根据倒置R-2R 梯形网络的DAC的基本原理，如果两个电流输出端的电势相等(例如图1那样后级接了运算放大器的两个输入端)则从i个单刀双置开关流过的电流为从参考电压端输入的电流的2-i倍，且从VREF到两个输出端电阻为R。因此当两个电流输出端的电势相等时倒置R-2R梯形网络的DAC可以简化为图6的二端口网络。

图6 两端口网络

从图7看出DAC可以是一个数码程控的分流器。这样可以把图1考虑成一个程控增益的放大器，VREF脚输入被放大信号，放大倍数为-(D×Rfb)/(2n×R)(D是数字输入值)。图7是使用倒置R-2R 梯形网络的DAC(AD7541)作分流器实现的一种数字程控滤波器。

它由DAC和两个高精度的运放实现。U1和电阻R1～R4构成差分输入的电压控制电流源，经DAC分流后，最后是由运放U2和电容构成的倒向积分器。这样构成了传递函数为H(s)=1/(1+τS)，转折频率为1/τ的一阶低通滤波器，其中τ= R2C× 2n/D 。即实现了由DAC数字端程控的高精度低通滤波器。

如果将电路略加改造用一个运放将输入信号和低通信号相减(如图7所示)可得到一个高精度的高通滤波器。

图7 由DAC组成的数字程控滤波器

4 结论

梯形网络的DAC本质上是一个阻值精确的R-2R梯形网络，利用梯形网络的性质可以非常灵活的使用梯形网络的DAC，在工程实际中可以收到意想不到的效果，例如本文前述部分提到的方法在实践中体现出了很高的使用价值。