ch9数模与模数转换器.pptVIP

四位逐次比较型A/D转换器的逻辑电路如下图所示。图中五位移位寄存器可进行并入/并出或串入、串出操作，其F为并行置数端，高电平有效，S为高位串行输入。数据寄存器由D边沿触发器组成，数字量从Q4~Q1输出试分析电路的工作原理。 9.2.5 A/D转换器的主要技术指标 2. 量化与编码 数字信号在数值上是离散的。采样–保持电路的输出电压还需按某种近似方式归化到与之相应的离散电平上，任何数字量只能是某个最小数量单位的整数倍。 量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。 量化 3.编码 在量化过程中由于所采样电压不一定能被?整除，所以量化前后一定存在误差，此误差我们称之为量化误差，用?表示。 量化误差属原理误差，它是无法消除的。A/D转换器的位数越 多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。 两种近似量化方式：只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式。 4.量化误差：量化前的电压与量化后的电压差 5.量化方式 0 1 111 110 101 100 011 010 001 000 0Δ=0 v 7Δ=7/8 v 6Δ=6/8 v 5Δ=5/8 v 4Δ=4/8 v 3Δ=3/8 v 2Δ=2/8 v 1Δ=1/8 v 输入信号 编码 量化后 电压 a ) 只舍不入量化方式:量化中把不足一个量化单位的部分舍弃； 对于等于或大于一个量化单位部分按一个量化单位处理。 最大量化误差为： 最小量化单位 ＝1/8V Δ=1LSB= 1/8 V 例：将0~1V电压转换为3位二进制代码 b )四舍五入量化方式:量化过程将不足半个量化单位部分舍弃， 对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理。 最大量化误差为： 最小量化单位： 0 1 111 110 101 100 011 010 001 000 0Δ=0 v 7Δ=14/15 v 6Δ=12/15 v 5Δ=10/15 v 4Δ=8/15 v 3Δ=6/15 v 2Δ=4/15v 1Δ=2/15 v 输入信号 编码 模拟 电平 Δ=1LSB= 2/15 V ＝1/15V 例：将0~1V电压转换为3位二进制代码 9.2.2 并行比较型A/D转换器 电压比较器 输入模拟电压 精密电阻网络 精密参考电压 VREF/15 3VREF/15 7VREF/15 9VREF/15 11VREF/15 5VREF/15 13VREF/15 输出数字量 1、电路组成 VI=8VREF/15 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 VREF/15 3VREF/15 7VREF/15 9VREF/15 11VREF/15 5VREF/15 13VREF/15 vI CO1 CO2 CO3 CO4 CO5 CO6 CO7 D2 D1 D0 7VREF/15 ? vI ? 9VREF/15 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 9VREF/15 ? vI ? 11VREF/15 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5VREF/15 ? vI ? 7VREF/15 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3VREF /15 ? vI ? 5VREF/15 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 11VREF/15 ? vI ? 13VR/15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13VREF/15 ? vI ? VREF/15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 VREF/15 ? vI ? 3VREF/15 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 ?vI ? VRE