第九章--模数与数模转换(介绍)课件.ppt

2. 转换原理 第三个CP： 0 0 1 … 0 1 0 1 … 0 ?I ≥6.25V 1 0 1 ?A=6.84V VREF=10V 23 1 0 0 0 0 0 0 0 uA=6.84V UREF=10V 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 7 . 500 00 6 . 25 00 6 . 8750 6 . 5625 6 .71875 6 .796875 6 .835937 0 .00 5 . 00 00 10 m s CP 启动脉冲 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 u O ￠ V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 转换时间 = 80 m s t / m s 23 小结： 1、 逐次比较型A/D转换器输出数字量的位数越多转换精度越高； 2、逐次比较型A/D转换器完成一次转换所需时间与其位数n和时钟脉冲频率有关，位数愈少，时钟频率越高，转换所需时间越短； 23 （三）双积分式A/D转换器 1、双积分式A/D转换器的基本指导思想 对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。双积分式A/D转换器也称为电压－时间－数字式积分器 。 23 2、电路组成 积分器 过零比较器 计数器 时钟脉冲控制器 23 0 0 0 0 0 Cr信号将计数器清零；开关S2闭合，待积分电容放电完毕 后，断开S2 使电容的初始电压为0。 3、工作原理 （1）准备阶段： 23 经过2n个CP （2） 第一次积分： t = t0时，开关S1与A端相接，积分器开始对?I积分。经2n个CP后,开关切换到B，?，=VP。第一积分时间为2nTC 23 VREF加到积分器的输入端，积分器反方向进行第二次积分；当t=t2时积分器输出电压?O≥0，比较器输出?C=0，时钟脉冲控制门G被关闭，计数停止。 （3）第二次积分： 23 T1=2nTC T2=?Tc T2=t1 ?t2 在计数器所计的数?=Qn-1…Q1Q0，?就是A/D转换器得到的结果。 23 4. 优点： （1）由于转换结果与时间常数RC无关，从而消除了积分非线性带来的误差。 （2）由于双积分A/D转换器在T1时间内采的是输入电压的平均值，因此具有很强的抗工频干扰的能力。 T1=2nTC （3） 只要求时钟源在一个转换周期时间内保持稳定即可。 23 三、 A/D转换器的主要技术指标 （1）分辨率——说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。 一般以输出二进制（或十进制）数的位数表示。因为，在最大输入 电压一定时，输出位数愈多，量化单位愈小，分辨率愈高。 1. 转换精度 例如，相对误差≤±LSB/2，就表明实际输出的数字量和理论上应得到的 输出数字量之间的误差小于最低位的半个字。 （2）转换误差——它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出 数字量之间的差别。常用最低有效位的倍数表示。 2. 转换时间——指从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字 信号所经过的时间。 并行比较A/D转换器转换速度最高；逐次比较型A/D转换器次之； 间接A/D转换器的速度最慢。 23 1、使用A/D转换器时应注意以下几点： （1） 转换过程各信号的时序配合 100 ?s 四、集成A/D转换器及其应用 23 （2）零点和满刻度调节 （3）参考电压的调节 （4）接地 模拟电路电源 模拟电路 A/D 转换器 数字电路电源 数字电路 A A/D、D/A及采样保持芯片上都提供了独立的模拟地(AGND)和数字地(DGND)的引脚。 模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接，否则干扰很严重，以致影响转换结果的准确性。 在线路设计中，必须将所有器件的模拟地和数字地分别相连，然后将模拟地与数字地仅在一点上相连接。 23 2. ADC0809的典型应用 23 本 章 小 结 1．A/D和D/A转换器是现代数字系统的重要部件，应用日益广泛。 2．倒T型电阻网络D