将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器

权电阻网络D/A转换器

鉴于二进制数都能写为

(D_{n-1}D_{n-2}\cdots D_1D_0)_2=D_{n-1} 2^{n-1}+\cdots+D_12^1+D_02^0

那么只需要将每一位二进制位都转换为模拟量，再把它们相加就好了

运放工作在线性区，有

v_O=-R_f(i_0+i_1+i_2+i_3)

那么代入各个电流值，得到

v_O=-\dfrac{V_{REF}}{2^4}\sum_{i=0}^3(D_i\cdot 2^i)

不过这样精确的电阻很难实现

倒T形电阻网络D/A转换器

倒T形电阻网络中的电阻只有 $R$ 与 $R/2$ ，网络呈倒T形

运放是一个反向放大电路（见神里绫华的狗），因此 $v_N=0$ ，所以不论电阻上的开关接到什么地方，支路上的电流都不变。那么就能得到等效电路

如果递归地来看，不论是第几层，都等效于两个 $2R$ 电阻的并联。因而总电流就是

I=\dfrac{V_{REF}}{R}

在每一个节点处，电路被分为相等的两份。由此就可以通过控制电阻上的开关得到不同的电压输出。 $n$ 位倒T形电阻网络的输出模拟量与数字量的关系为

v_O=-\dfrac{V_{REF}}{2^n}\cdot\dfrac{R_f}{R}\left(\sum_{i=0}^{n-1}D_i\cdot 2^i\right)

为了进一步提高精度，可以使用恒流源代替电阻网络，就像这样

实际中使用运放和BJT结合电阻网络实现权电流源

$n$ 位的权电流D/A转换器的输出电压为

v_O=\dfrac{V_{REF}}{2^n}\cdot\dfrac{R_f}{R_1}\left(\sum_{i=0}^{n-1}D_i\cdot 2^i\right)

适用于分辨率高且带宽高的应用

将阻值相等的电阻串联，各个节点的电压就是总电压的等分点，结合译码器就可以实现数模转换

缓冲器是运放构成的电压跟随器，输出阻抗高，几乎没有电流，从而保证精度

双极性D/A转换器能输出正负电压，而单极性只能输出正的。双极性D/A转换器需要用到偏移码。对于正负 $n$ 位二进制数的范围

-2^n\sim 2^n-1

而言，以 $-2^n$ 为全0，依次+1将得到一组 $n+1$ 位编码，就像这样

它实际上就是补码将首位的符号位取反。那么以偏移码作为单极性D/A转换器的输入，再将输出减去最高位对应的电流，就能得到实际的电压，就像这样

在运放端引入的偏移电流 $I_B$ 为总电流的一半

I_B=\dfrac12I

也可以使用反相加法器，如图

扣除一半的电压就能得到预期的电压

分辨率：定义为最小输出电压和最大输出电压的比值，n位D/A转换器的分辨率表示为 $\dfrac1{2^n-1}$
转换精度：记LSB为最低有效位为1其他都为0时的输出电压/电流，FSR为输入全为1时的输出电压/电流。误差可以分为失调误差和增益误差，以及级差非线性误差
- 失调误差是输入为0时的零点误差，应该小于LSB的一半
- 增益误差是电压曲线斜率与理想不一样，误差来自于基准电压和运放闭环增益
- 级差非线性误差是D/A转换器输出步长的偏差。当数字量由k-1变为k时，模拟量增加了 $\Delta_k$ ，定义 $DNL_k=\dfrac{\Delta_k}{LSB}-1$ 定义DNL是 $|DNL_k|$ 的最大值，要求在LSB的一半以内