第七章 ch72模数转换器资料.ppt

用电阻分压的办法 刻度是什么？ 是一系列的标准电压 如何实现？ 7.3.3 并行比较型A / D转换器 用电阻分压形成7个标准电压。 7.3.3 并行比较型A / D转换器 模拟信号比较器 被量物体？ 模拟输入电压vI 如何比较？ 当V+大于V-时，VO输出高电平；当V+小于V-时，VO输出低电平 7.3.3 并行比较型A / D转换器 如何同时比较？ 每个电压刻度使用一个比较器。 7/16V＜vI≤9/16V 5/16V＜vI≤7/16V 7.3.3 并行比较型A / D转换器 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13/16＜vI≤1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 11/16＜vI≤13/16 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 9/16＜vI≤11/16 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 7/16＜vI≤9/16 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 5/16＜vI≤7/16 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 3/16＜vI≤5/16 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1/16＜vI≤3/16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0＜vI≤1/16 D0 D1 D2 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 vI / V 数字量输出 比较器输出 输入模拟电压 7.3.3 并行比较型A / D转换器 7.3.3 并行比较型A / D转换器 需要几个比较器？ 2n-1个比较器。 转换一次需要多少时间？ 1个时钟周期（TCP） 并行ADC是一种极高速的ADC，转换时间小于50ns， 因此一般不需要保持电路。 并行ADC由于转换速度高，常用于视频信号和雷达信号 的处理系统。最近几年出现的软件无线电技术，所用的高速 ADC的转换速率已达到数百至上千MSPS 7.3.3 并行比较型A / D转换器 半闪烁A/D转换器 第一步是粗化量化。 第二步是细化量化 7.3.3 并行比较型A / D转换器 7.3.4 双积分型A / D转换器 双积分型A/D转换器属于间接A/D转换器。将数字量转换 为模拟量分两步进行。 第一步：将电压转化为时间T，使T与输入电压成正比； 第二步：将时间T转化为数字量，使数字量与T成正比 。 1.基本原理 S1 vO R C + -VREF vI - A 开关S1合到vI一侧 开关S1接到－VREF一侧 ∵T1为常数，∴T2与vI成正比 0 vO t T1 T2 vI=VI1 vI=VI2 T2’ 时段①：固定时间积分,到时结束 时段②：固定斜率积分，过零结束 第一步：将电压转化为时间T1，使T1与输入电压成正比 7.3.4 双积分型A / D转换器 第二步：将时间T2转化为数字量，使数字量与T2成正比 计数器 CP T2 数字量 7.3.4 双积分型A / D转换器 双积分型A / D转换器原理图 S2 CP 1T C1 1T C1 1T C1 1T C1 R R R R d0 d2 d n-1 1 1 1 1 vC n位异步计数器 FFC － + ? + S1 vO R C -VREF － + ? + vI 电压比较器 G1 G2 7.3.4 双积分型A / D转换器 * 一、A/D转换的过程 要把模拟量转化为数字量一般要经过四个步骤，分别称为采样、保持、量化、编码。 7.3.1 A / D转换器的基本原理 1.采样 t 0 vI(t) t 0 vS TS S vI(t) vI’( t ) t 0 vI’ (t) 连续时间信号 7.3.1 A / D转换器的基本原理 采样定理：为了不失真地恢复原始信号，采样频率至少应是原始信号最高有效频率的两倍，即： fS≥2fm 模拟信号的频谱分布 模拟信号的频谱是从直流（DC）到其最大值fm而分布 。 7.3.1 A / D转换器的基本原理 采样信号的频谱分布 原信号的频率成分在其采样频率fS的整数倍频率附近出现，以fS的整数倍频率为中心，原信号的频率成分转成左右对称的重复特性。 7.3.1 A / D转换器的基本原理 为了将抽样信号恢复成原来的模拟信号，可使用低通滤波器来实现。 当fS＜2fm时，这时以fS为中心重复的fS/2以下成分，会在原模拟信号的频带内产生重叠。 7.3.1 A / D转换器的基本原理 A/D转换中的抗混叠滤波器* 如果在原信号成分中含有fS/2以上的高频噪声，由抽样产生的高频噪声将与重复的信号成分重叠。 这种噪声无法用低通滤波器滤除。 因此模拟信号在抽样以前，必须确保没有fS/2以上的高频噪声。