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第八章 模数和数模转换 概述 §1 D/A转换器(DAC) ⒉ 转换原理 ⒊特点 ⒉ 转换原理 ⒉ 转换原理（续） ⒉ 转换原理（续） 常见DAC输出公式归纳 五、DAC常见输出形式 说明:单极性输出DAC,输入数字量一般采用自然二进制数. 2.双极性输出方式 ⑴偏移二进制码输入时，输入与输出的关系 有表可知： ⑵偏移二进制码输入的DAC电路 DAC0832说明 ⑶引脚说明（续1） ⑶引脚说明（续2） ⑷波形图 ⑸工作方式 ⑸工作方式（续） ⑹调零和调满度 七、D/A转换器的主要技术指标 ⑵绝对误差 ⑷建立时间ts （转换速度） §2 A/D 转换器(ADC) 一、转换原理 ⒈采样电路 ⑶采样保持电路 ⒉ 量化编码 二、并联比较型A/D转换器 三、逐次逼近型ADC ⒉原理框图 ⒊ 电路 ⒋原理 ⒋原理(续1) ⒋原理(续2) ⒋原理(续3) ⒋原理(续4) ⒋原理(续5) ⒌逐次逼近型ADC的特点： 四、双积分型ADC 四、双积分型ADC ⒉ 工作过程 五、集成A/D转换器 ADC0809结构框图 ⒉ 5G14433AD转换器 六、主要技术指标 §3 V/F与F/V转换 用途： 电压/频率变换电路（VFC）应用十分广泛，在不同的应用领域有不同的名称： 在无线电技术中，它被称为频率调制（FM）； 在信号源电路中，它被称为压控振荡器（OSC）； 在信号处理与变换电路中，它又被称为电压/频率变换电路和准模/数转换电路。 电压/频率变换电路与频率/电压变换电路是一对变换电路，经常相伴出现。相对应的频率/电压变换电路也有几种不同的名称： 鉴频器（Frequency Discrimination）； 准数/模转换电路和频率/电压变换电路（FVC）。 一、 电压/频率变换电路 （VFC） 二、频率/电压变换电路 （FVC） ——3 ? 位CMOS双积分型A/D转换器。 ⑴ 3 ? 位：能显示4位数字，最高位显示1、0； 其余位可显0～9。 最大数字：1999；最小数字：0000 ⑵特点 ①线路简单 ； ②精度高、抗干扰能力强； ③输入1路模拟量，输出3位半BCD码； ④速度慢； ⑤用于工业现场。 ⑵特点 ⒈转换精度 ⒉转换速度 分辨率：理论精度用AD转换位数表示。 n位输出，有2n个等级，每个等级相差1/2nFSR。FSR满量程输出。 一般分辨率指对参考电压的1/2n。 转换误差：实际转换数字量与理论转换数字量的差值。 一般用最低有效位的倍数表示，1/2LSB。 主要由转换类型决定。直接比较：几十ns 逐次逼近：几十μs 双 积 分：几十ms 单缓冲工作方式 双缓冲工作方式 ①调零：输入D0～D7为全零，调RE使Vo＝0 ②调满度：输入D0～D7为全1，调RF使Vo＝最大 ③重复①②步骤，直到都满足为止。 步骤： 调零 调满度 ⑴分辨率： 分辨率取决于DAC的位数，故常用输入二进制数码的 位数n来表示分辨率： 绝对误差＝理论满度值－实际满度值 ±1/2LSB ⑶线性度 ①在满度范围内，偏离理想转换特性的最大值与满度输出值之 比，称为非线性误差。常用非线性误差的大小表征线性度。 ②相邻数码对应的输出模拟量之差的理想值为：2－n 。 转换器输入变化为满度值时（全0→全1，或全1→全0 ）， 输出模拟量达到稳定所需要的时间。 不含运放的DAC的建立时间，一般小于0.1μS。 含运放的集成DAC的建立时间，一般小于1.5μS。 ⑸其它指标 电源电压、输出方式（电流、电压）、输出范围等等。 选择DAC需考虑的 次要指标：输出方式、输出范围（VR取值）。 主要指标：分辨率、转换速度。 其它指标集成DAC一般都能满足。 A/D 转换器(ADC)是将输入模拟信号转换成数字信号的装置。 按工作原理分类 并行比较型 逐次逼近型 双积分型 V/F转换型 按转换方式分类 直接转换 逐次逼近型 双积分型 V/F转换型 间接转换 并行比较型 模拟信号（A）转换成数字信号（D）需要时间，所以转换时间上是离散的；另一方面，模拟信号辐值连续，数字信号辐值离散。所以AD转换需要做的是对模拟信号进行辐值离散和时间离散。