微机原理与接口技术ppt 第11章 AD-DA转换接口.ppt

第11章 D/A和A/D转换;主要知识点; 1.模拟量输入组成 （1）传感器 将一些被测的非电物理量转换成电量（电压和电流）的器件，如将温度、流量、压力等转换成对应的电量。 传感器也称为一次仪表。; （2）信号处理 将传感器送来的微弱电量信号进行放大、滤波或极性转换。 （3）多路开关 就是一个可控的电子开关，用于对输入量的选择。; （4）采样保持器 将输入到A/D转换器被转换的电量在转换期间保持不变。 ; ; 2.模拟量输出组成 （1）数据锁存器 存放将被转换的数字量，在数字量被转换过程，保持数据的稳定。 （2）D/A转换器 将数字量转换成电量。 （3）放大驱动 将D/A输出的电量放大到能驱动被控对象。; 3.模拟信号的采样、量化和编码 （1）模拟信号的采样和保持 模拟量是连续变化的，而计算机进行采样时有间隔的，因此，采样信号就在时间上是离散的，为保证采样的正确性，采样频率应是模拟量最高频率的两倍。 f≧2fmax fmax:模拟量频率 实际应用时，采样频率大于模拟量最高频率的5-10倍。 ; （2）量化 采样的信号一定要量化（即数字化）后才能进入计算机。量化的最小单位： q=（模拟量的幅值）/2n-1 n：为量化的二进制位数 例：模拟量幅值为0-5V，而量化的二进制为8位，则： q=5V/28-1=5V/255=0.0196V; 如用16位二进制量化，则： q=5V/216-1=5V/65535=0 注：量化的位数越多，分辨率越高。 （3）编码 二进制编码一般用：原码、补码和移码。;11.2 数模（D/A）转换器;11.2.1 D/A转换的基本原理 为了把一个数字量变为模拟量，必须把每一位的数码按照权来转换为对应的模拟量，再把各模拟量相加，这样，得到的总模拟量便对应于给定的数据。; D/I是数字变电流电路，将输入的数字（bitn-bit1)转换位电流I，运放将电流变为电压Vo，所以，Vo正比于D。 Vo=IRf;;1;0;;输入1000B等效电路;11.2.1 D/A转换原理;当输入0100B时;输入0100B等效电路;11.2.1 D/A转换原理;当输入0010B;输入0010B等效电路;11.2.1 D/A转换原理;当输入0001B;输入0001B等效电路;从上可见，流过S点的电流符合二进制规律。; 1.分辨率 指最小输出电压（对应的输入数字量只有最低有效位为1与最大输出电压（对应的输入数字量为全1)之比。 如：N位的D/A，其分辨率为：1/2N-1 注：位数越多，分辨率越高。 ; 2.稳定时间 指D/A转换器加上满刻度的变化（如输入从全0变为全1）时，其输出达到稳定（一般达到满刻度值±1/2LSB）所需的时间。 3.输出形式 电压型D/A 输出为0-5V或0-10V等 电流型D/A 输出为0-10mA或4-20mA等 ; 4.绝对精度 对于给定的满刻度数字量（全1），D/A实际输出的电压与理论值之间的误差，一般应小于1/2LSB。 5.相对精度 在满刻度已校准的条件下，在整个刻度范围内对应于任一输入数字量的模拟量输出与理论输出之差。;11.2.3 D/A转换器输出;2.单极性和双极性输出方式; 1．DAC0832 （1）DAC0832的逻辑结构 ; ; ; ;DAC0832有三种工作方式;11.3.2 DAC0832工作方式;11.3.2 DAC0832工作方式;11.3.2 DAC0832工作方式;11.3.3 D/A转换器接口;11.3.3 DAC0832应用;11.3.3 DAC0832应用;11.3.3 DAC0832应用;11.3.3 DAC0832应用;11.3.4 DAC1210应用;11.4 A/D模数转换器;11.4.1 概述;11.4.1 概述; 2.逐次比较型 其实质是逐次把设定的SAR寄存器中的数字量经D/A转换后得到电压Vc，与待转换的模拟电压Vx进行比较。比较时，先从SAR寄存器的最高位开始，逐次确定各位的数码应是“1”还是“0”，直到SAR寄存器的最低位。 ;11.4.2 双积分A/D转换原理;11.4.2 双积分A/D转换原理;11.4.2 双积分A/D转换原理;11.4.3 逐次比较A/D