第十七讲第9D-A转换器和A-D转换器.pptVIP

第 十七 讲 第9章 D/A转换器和A/D转换器 内容提要及重点 9.3 A/D转换器 主要内容 9.3.1 A/D转换的一般步骤 1、采样与保持 采样和保持波形示意图 1、采样与保持（续） 采样－保持电路 2．量化－编码 2、量化与编码(续 ) 3 A/D转换器的种类 (1)A/D转换器的种类 （2）常用A/D转换器的性能比较 9.3.2 并行比较型ADC 1. 电路 2. 工作原理 3、特点 4、提高分辨率的措施 9.2.3 逐次比较型A / D转换器 引言 9.3.3 逐次比较型A / D转换器 1、转换原理 （3）工作波形 2、4位逐次比较型A / D转换器实际电路举例 工作原理分析 同步取数 转换时间 9.3.4 双积分型A/D转换器 1、原理电路 2、工作原理定性分析 3、定量分析 4、优缺点 9.3.5 A /D转换器的主要技术指标 1、转换精度 2.转换时间 3、温度系数 9.3.6 集成A/D转换器及应用 ADC0809原理框图和引脚排列图 ADC0809典型应用基本电路 例9-4 9.6.6 集成A/D转换器及其应用（续） 例9-4 某8位A/D转换器的输入模拟电压满量程为5V，当输入电压为1.96V时，求对应的输出数字量？ 解：输出数字量对应的十进制数与输入模拟电压成正比： 所以有： 故输出数字量D * * （1） D/A转换器 DAC的工作原理，性能指标，集成DAC及其应用。 （2） A/D转换器 DAC的工作原理，性能指标，集成ADC及其应用。 重点 D/A、A/D转换器工作原理，集成D/A、A/D转换器的应用 。 A/D转换的4个步骤 A/D转换器的种类 A/D转换器的3个主要技术参数 A/D转换器的数字输出与模拟输入之间的关系 集成ADC0809及应用 A/D转换步骤为：采样、保持、量化和编码。 CP S S ADC 采样保持电路 ADC的 量化编码电路 . . . D D D n-1 1 0 v I （t） v I （t） 输入模拟电压 采样展宽信号 数字量输出（n位） 采样定理： 式中fS为取样频率，fimax为输入信号vI的最高频率分量的频率。 P243 图9-10 图中采样时间非常短。 采样过程 采样－保持电路 取样保持电路原理图； 输出波形图 如同用天平称物体质量，一般把上述采样保持后的值以某个“最小数量单位”的整数倍来表示，这一过程称为量化。规定的最小数量单位称为量化单位或量化间隔，用“δ” 表示。 量化的方法一般有两种：四舍五入法和舍去小数法。 （1）四舍五入法：把＜δ/2的电压作为“0δ”处理，把≥δ/2而＜3/2δ的电压作为“1δ”处理； （2）舍去小数法：把＜δ的电压作为“0δ”处理，把≥δ而＜2δ的电压作为“1δ”处理。 （1）量化单位 V 最大误差： Δ （2）量化单位 V 最大误差： Δ/2 采用不同量化方式其结果存在差异，而且上述量化结果与采样值之间存在误差，这种误差称为量化误差。 把上述量化结果用代码表示，称为编码。 A/D转换器按照工作原理的不同可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。 直接A/D转换器是将输入模拟电压直接转换成数字量，间接A/D转换器是先将输入模拟电压转换成中间量，如时间或频率，然后将这些中间量转换成数字量。常用的直接A/D转换器有并联比较型A/D转换器和逐次比较型A/D转换器。常用的间接A/D转换器有中间量为时间的双积分型A/D转换器，中间量为频率的电压－频率转换型A/D转换器。 转换速度最高的是：并联比较型ADC； 转换速度最低的是：双积分型ADC； 转换精度最高的是：双积分型ADC； 转换精度最低的是：并联比较型ADC； 转换速度和转换精度均较高的是：逐次比较型ADC C C C C C C C 4 C C C C O4 C C C R R R R R R R R/2 V REF V REF REF V V REF V REF 15 15 15 15 13 11 3 1 D Q Q C1 1D 1D 码 Q D (MSB) 编 1D Q 先 2 Q Q Q 1D 1D 优 C1 器 C1 1D 0 1D (LSB) C1 1 C1 C1 C1 D I CP v 电压比较器 寄存器 代码转换器 O7 O1 O2 O6 O5 O3 1 7 6 2 5 3 1 2 3 4 5 6 7 I I I I I I I 7 6 5 4 3 2 1 提示： 优先编码器为输入高电平有效。 （1）速度快； （2）分辨率不高。 原理：第一