EEPW论坛

前言

参加了本次电子鼓DIY活动，DIY活动的一个技术核心点便是DAC模块的实现。指导老师在设计PCB时提供了三种方案，供大家选择。作为模拟小白，非常高兴，可以在一块PCB板子上实现并测试3种DAC模块的效果与性能。

什么是R-2R电阻网络

R2R电阻网络DAC方案是单纯的电阻网络实现方案。一个n位的R2R电阻网络DAC仅需要n-1个R电阻和n+1个2R电阻。没错！不需要运放电路，只需两种阻值，也非常适合我们DIY。在精度要求不高的应用中，可以直接使用电阻搭建，无需购买DAC芯片，简单又低成本。

如图为8bit的R2R电阻网络DAC的原理图，这个电路最神奇的地方在于，无论从哪个位置断开，向内看阻抗均为R。输出阻抗固定为R，由于输出阻抗恒定且容易计算，因此在输出做阻抗匹配时候比较方便。

以1bit的R2R为例如下图：

D0的值可以为0或Vref，Vout的值就是0或者Vref/2，输出阻抗为两个电阻的并联值，即一倍的R，可以将两个电阻等效为1个，输出表达式为D0*Vref/2，如下图：

等效为一个电压源连接一个输出阻抗的结构，这个等效方法，以后会详细分析，可以将上面的8bitDAC反复等效，最终得到输出表达式。

加入第二个有效位D1以后，又出现了两个2R电阻分压，输出等效为D0*Vref/4+D1*Vref/2，如此一直将8bit的网络简化到一个电压源和一个电阻，表达式为D0*Vref/256+D1*Vref/128+D2*Vref/64+D3*Vref/32+D4*Vref/16+D5*Vref/8+D6*Vref/4+D7*Vref/2。如此每一位都发挥了有效的位权，输出电压有256种变化。

这种DAC电路可以在的精度要求时直接用单片机引脚驱动。