黄鑫《数字电子技术基础》第十一章 数-模和模-数转换.pptVIP

第十一章 数-模和模-数转换 计算电压vO (取RF=R/2) 例1：对4位DAC，若输入d3 d2 d1 d0 =0110, VREF=10V， 例2：对8位DAC，若输入D VREF =-10V， 11.2.6 具有双极性输出的DAC 二、电路实现 二、量化和编码 量化：将取样电压表示为最小数量单位（Δ）的整数倍 编码：将量化的结果用代码表示出来（二进制，二-十进制） 量化误差：当取样电压不能被Δ整除时，将引入量化误差 计算举例 例1：权电阻8位DAC，已知：VREF =-10V， D求：VO ？ 例2：8位DAC输出满度电压为8V，它的最小分辨电压VLSB？若改为10位DAC，其分辨电压VLSB ？ 例3：8位DAC中，已知满刻度电压为VOM =5V， 求最小分辨电压VLSB和分辨率？ 例4：8位ADC输入满量程为10V，当输入电压 为3.5V时，求输出D？ 例5：8位ADC中,计算并比较各种类型ADC的转换速度 例1：权电阻8位DAC，已知：VREF =-10V， D求：VO ？ 解: 例2：8位DAC输出满刻度电压为8V，它的最小分辨电压VLSB？若改为10位DAC，其分辨电压VLSB ？ 解: 例3：8位DAC中，已知满刻度电压为VOM =5V，求最小分辨电压VLSB和分辨率？ 解: 例4：8位ADC输入满量程为10V，当输入电压为3.5V 时，求输出D？ 解: * 求最小分辨电压VLSB和3.5V对应的数值D’ DAC和ADC的基本概念和功能 DAC——数模转换器 ADC——模数转换器 DAC的主要类型、特点和基本工作原理 权电阻、权电流型、倒T型 ADC的主要类型、特点和基本工作原理 并联比较型、计数型、逐次渐近型、双积分型 DAC和ADC的主要性能指标和主要参数 DAC和ADC的主要性能指标和主要参数 *DAC的输出电压 DAC和ADC的主要性能指标和主要参数计算 作业：1，2，3，5，8 另外：要求掌握各类ADC转换速度的大小关系。 本章习题类型与解题方法 1.D/A转换器输出电压的定量计算 2.D/A转换器组成波形发生器 如题11.15～11.17 一、掌握计数型/逐次渐进型/双积分型A/DC的转换时间 第十一章复习要点： AD、ADC、并联比较型、计数型、逐次渐近型、双积分型、V-F型的原理 DA、DAC、权电阻网络、双级权电阻网络、倒T形电阻网络、权电流型 ADC、DAC的性能指标：精度、速度（怎样表示） 分辨率、最小输出电压 ADC、DAC的简单计算 【解题方法和步骤】例如：题11.1，11.2，11.3 [题11.3] 在图11.2.5所示的D/A转换电路中，给定VREF=5V,求输出电压: 输入全1时: Dn=210-1,故 输入全0时: Dn=0,故 输入为1000000000时: Dn=29, 故 ，例如：题11.5,题11.8【解题方法和步骤】a.找出D/A转换器输入的数字序列数值；b.算出对应的输出模拟电压值；c.将模拟电压作为输出波形的幅值，画输出电压波形； 11.3 A/D转换器 11.3.1 A/D转换的基本原理 步骤： 一、取样定理 取样定理:为保证从取样信号恢复被取样信号，须有 fs：取样频率 fi(max)：输入模拟信号vI的最高频率分量的频率 实际应用中，fs 取3-5倍的 fi(max) 取样信号 模拟信号 还原取样信号所用滤波器的频率特性 fs 转换时间 取样信号 模拟信号 取样定理例子 数字语音传输系统中，需要将模拟的声音信号转化为数字信号传输，语音信号频率为300~3300Hz，要保证不失真传输，取样频率最小为？ 根据取样定理，取样频率最小2×3300=6600Hz，实际系统取样频率为fs=8kHz，每个采样点用8bits表示，所以一条数字语音信道的传输速率为8kHz×8bits=64kbits/s。 取样定理(补充) 频率混叠 还原取样信号所用滤波器的频率特性 划分量化电平的两种方法 最大量化误差? 最大量化误差1/2? 对双极性模拟电压的量化和编码 采用二进制补码的形式编码 *输出逻辑表达式 组成: 分压电阻 电压比较器 寄存器(D触发器) 代码转换器(输出电路) 11.3.3 并联比较型A/D转换器 组合逻辑电路 直接A/D转换器 采用第二种量化方案， 即 Δ =