第八章 数模与模数转换.pptVIP

2006年9月4日 河北师范大学 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 第8章 数/模与模/数转换 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) 8.2 模/数转换(ADC) * 总31页/第 页 8.1 概述 8.2 数/模转换器（DAC） 8.3 模/数转换器（ADC） 模拟量——连续变化的物理量 数字量——时间和数值上都离散的量 模拟/数字转换器 ADC DAC 数字/模拟转换器 数字信号 模拟信号 现场信号1 现场信号2 现场信号n 微型 计算机 放大器 放大器 放大器 多 路 开 关 低通滤波 传感器 低通滤波 传感器 低通滤波 传感器 A/D转换器 采样保持器 数字信号 受控对象 控制信号 模拟信号 D/A转换器 放大驱动电路 … 传感器 将各种现场的物理量测量出来并转换成电信号（如模拟电压或电流） 放大器 把传感器输出的信号放大到ADC所需的量程范围 低通滤波器 用于降低噪声、滤去高频干扰，以增加信噪比。 多路开关 把多个现场信号分时地接通到A/D转换器。 采样保持器 周期性地采样连续信号，并在A/D转换期间保持不变 DAC 数字/模拟转换器 模拟量 数字量 8.2 数/模转换器（DAC） 1、 D/A转换器的基本原理 对于有权码，先将每位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现数字/模拟转换。 数字量 → 按权相加 → 模拟量 ＝ 1×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝ 13 1101B 2、 4位权电阻网络D/A转换器 权电阻网络 模拟开关 Σ放大电路 输出电压： u0=-Rf(I3+I2+I1+I0) 根据反相比例运算公式： uo = - RF if 取:RF =R/2 显然，输出模拟电压的大小直接与输入 二进制数的大小成正比 3、倒T型电阻网络D/A转换器 当RF=R 时，则输出电压为 ： 如：D3D2D1D0 = 1011，取Rf = R 特点： 1）每个 2R支路中的电流逐位减半 2）只有R、2R两种，电路构成比较方便。 例：若UREF =10V，数字量d4d3d2d1d0=10011，求转换后的输出模拟电压（设R=RF=10K）？ 4、 D/A转换器的主要技术指标 1、分辨率—D/A转换器的最小输出电压与满刻度输出电压之比值。最小输出电压是指输入数字量只有最低有效位为1 (数字量 满刻度输出电压(数字量：全1） 2、转换精度：转换精度有绝对精度和相对精度两种。绝对精度是输入端加有固定数字代码时，实测的模拟输出值与理论值之间的差；而相对精度是指实测值和相应的理论值之差与滿刻度值之比 。 4、温度系数——在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化量，一般用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。 3、转换时间（tset）—当输入的数字量发生变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需时间。最短可达0.1μs。 5、电源抑制比——输出电压的变化量与相对应的电源电压变化量之比，定义为电源抑制比，要求电源电压变化时，对输出电压的影响越小越好 D/A变换器集成电路有多种型号。 (1). 按输出类型分：电流输出型、电压输出型； (2). 按输出精度分：高精度型、低精度型 下面仅以DAC0832为例来介绍集成电路D/A转换器。它是八位的D/A转换器,即在对其输入八位数字量后，通过外接的运算放大器，可以获得相应的模拟电压值。 5、 D/A转换器应用举例 （1）DAC0832内部简化电路框图 （2）DAC0832 管脚图及引脚功能： CS WR1 WR2 AGND D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 UCC UR R