简单理解：有ADC了，为什么还需要DAC？

这张图清晰展示了DAC 的核心作用：让数字系统能驱动模拟设备，同时解决模拟信号传输的稳定性问题，具体原因可以从 “数字系统的局限性” 和 “实际应用的需求” 两方面理解：

1. 数字系统只能处理数字信号，但设备需要模拟信号

• 图中左侧的麦克风输出模拟信号（连续变化的电压，比如图里的 0.5V 波动波形），先通过 ADC 转换成数字信号（01001101 这类二进制），才能被中间的 “数字系统”（电脑、MCU 等）处理；
• 但数字系统的输出是离散的数字信号，无法直接驱动右侧的扬声器 —— 扬声器需要连续变化的模拟信号才能发声，所以必须通过 DAC 把数字信号再转回模拟信号（图里的 Vdac 波形），才能让扬声器工作。

2. 数字信号传输比模拟信号更稳定，DAC 是 “数字 - 模拟” 的桥梁

直接传输模拟信号（比如麦克风的电压波形）很容易受干扰（噪声、衰减），导致信号失真；而数字信号只有 0/1 两种状态，抗干扰能力强，传输更稳定。

• 流程：模拟信号→ADC 转数字→数字系统处理→DAC 转模拟→驱动设备；
• 优势：既利用了数字信号的稳定性，又通过 DAC 让数字系统能控制需要模拟信号的设备（扬声器、电机、传感器等）。

总结

需要 DAC 的核心原因是：数字系统与现实世界的 “接口需求”—— 数字系统只能处理数字信号，但现实中大多数执行设备（扬声器、电机）需要模拟信号驱动，同时数字信号传输更稳定，DAC 就是连接 “数字处理” 和 “模拟执行” 的必要桥梁。

这是R-2R 阶梯网络型 DAC的原理示意图，它是数模转换器中常用的结构之一，核心特点和优势可以拆解为以下几点：

1. 核心结构与原理

• 仅使用两种电阻值（R 和 2R），通过阶梯式的电阻网络，将输入的数字信号（图中的 d₃、d₂等二进制位）转换为对应的电流，再通过运算放大器将电流转换为模拟电压输出（Vout）。
• 每个二进制位对应一个 2R 电阻的开关：当数字位为 “1” 时，开关接运算放大器的输入端，该位对应的电流会参与输出；当为 “0” 时，开关接地，不参与输出。

2. 相比普通电阻型 DAC 的优势

• 线性度好：电阻网络的对称性强，转换后的模拟信号与数字信号的对应关系更接近理想线性；
• 电路设计简单：只需两种电阻（无需多种阻值的精密电阻），元件选型和 PCB 布局更简便；
• 精度易保证：R 和 2R 的阻值比例容易通过工艺控制，适合批量生产。

3. 典型应用

这种结构常用于中高精度的 DAC 芯片（如 12 位、16 位 DAC），比如音频设备、工业控制中的模拟信号输出模块等场景，既保证了转换精度，又降低了硬件设计成本。