电子技术-chapter9 第9章 模拟量和数字量的转换.ppt

下一页 总目录 章目录 返回 上一页 第9章 模拟量和数字量的转换 9.1 数—模转换器 9.2 模―数转换器 第9章 模拟量和数字量的转换 本章要求 1. 了解数-模、模-数转换的基本概念和转换原理。 2. 了解数-模、模-数转换常用芯片的使用方法。 (1) D/A功能: 将数字量成正比地转换成模拟量 D/A n = 4位 8位 10位 12位 16位 n位 数字量 模拟量 0~5V或 0~10V 9.1 数–模转换器 9.1.1 D/A转换器原理 D/A 功能(续) 4位数据: 0000 0V 1111 5V 分辨率: 5V/15=0.333V /每1个最低有效位 8位数据: 0V 5V 分辨率: 5V/255=0.0196V /每1个最低有效位 (2) D/A的组成 由三部分电路组成 ? 电阻网络 ? 模拟电子开关 ? 求和运算放大器 D/A的组成(续) 输入4位二进制数 输出模拟电压 S0~S3: 模拟电子开关 D=0, S倒向地 D=1, S倒向VREF 电阻网络 求和运算放大器 VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R 2R S0 S1 S2 S3 精密参考电压 D0 D1 D2 D3 + + - 3R 3R/2 UO VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO 当D3D2D1D0=0000时, S3S2S1S0都倒向地 UO=0V (3) D/A转换原理 当D3D2D1D0=0000时 UO 3R 2R + + - 3R/2 R 等效电路 3R 0 0 0 0 VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO D/A转换原理(续) 当D3D2D1D0=1000时, S2S1S0都倒向地， S3倒向VREF UO 3R + + - 3R/2 等效电路 2R 2R VREF 2R R VREF/2 UO=-VREF/2 当D3D2D1D0=1000时 0 0 0 1 3R VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO D/A转换原理(续) 当D3D2D1D0=0100 时, S3S1S0都倒向地 S2倒向VREF 当D3D2D1D0=0100时 UO=-VREF/4 UO 3R + + - 3R/2 等效电路 2R R VREF 2R 2R 2R 3R VREF/4 0 0 1 0 D/A转换原理(续) VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO 同理可推导，当D3D2D1D0=0010时， UO= –VREF/8 当D3D2D1D0=0001时， UO= –VREF/16 D/A转换原理(续) D3D2D1D0=1000时，UO= –VREF/2= –D3VREF/21 D3D2D1D0=0100时，UO= –VREF/4= –D2VREF/22 D3D2D1D0=0010时，UO= –VREF/8= –D1VREF/23 D3D2D1D0=0001时，UO= –VREF/16= –D0VREF/24 根据叠加原理: UO= –(D3VREF/21+ D2VREF/22 + D1VREF/23 + D0VREF/24 ) = –(D3/21+ D2/22 + D1/23 + D0/24 ) VREF = –(VREF /24) (23 D3 + 22 D2+ 21 D1 + 20 D0) UO = – (VREF /24) (23 D3 + 22 D2+ 21 D1 + 20 D0) D/A转换原理(续) 此式表明: D/A电路输出模拟电压UO与输入的 数字量D3D2D1D0成正比 9.1.2 8位D/A转换器电路框图 8 D 锁存器 求和电路 电阻网络 电子开关 UO D7-D0 CP VREF (1)A/D功能: 将模拟电压成正