[工学]第11章 数模和模数转换电路.pptVIP

* * 当采样脉冲频率fs与输入信号中的最高频率分量fi（max）满足如下关系式： 采样保持后的输出 采样后的信号能复现输入信号，这是采样定理 2.量化和编码 量化：将采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）。 * * 11.3.2 逐次逼近型A/D转换器 逐次逼近型A/D转换器框图 * * 1．逐次逼近型A/D转换器基本原理 （1）转换开始前先将所有寄存器清零。 （2）开始转换以后，时钟脉冲首先将寄存器最高 位置成1，使输出数字为100…0。 （3）这个数码被D/A转换器转换成相应的模拟电压 uo，送到比较器中与ui进行比较。 ①若ui＞uo，说明数字过大了，故将最高位的1 清除； ②若ui＜uo，说明数字还不够大，应将这一位保 留。 （4）然后，再按同样的方式将次高位置成1，并 且经过比较以后确定这个1是否应该保留。 这样逐位比较下去，一直到最低位为止。 （5）比较完毕后，寄存器中的状态就是所要求 的数字量输出。 * * 2．集成A/D转换器ADC0808/0809 （1）ADC0808/0809功能： ① 分辨率为8位，误差1LSB ② CMOS低功耗器件 ③ 转换时间为128 μs（当外部时钟输入频率 fc =500kHz ） ④ 很容易与微处理器连接 ⑤ 采用单一电源+5V供电时量程为0～5V ⑥ 带有锁存控制逻辑的8通道多路输入转换开关 ⑦ 带锁存器的三态数据输出。 （2）ADC0808/0809引脚： ①IN0 ～ IN7：8通道模拟量输入端。 ②2-8 ～ 2-1 ：8位数字量输出端，其为三态缓冲输出形式。 ③C、B、A ：模拟通道选择端。CBA从000～111分别选择IN0～IN7通道 ④ALE：地址锁存允许控制信号。 * * ⑤START：清0内寄存器，启动转换，高电平有 效 ⑥OE：允许读A/D结果，高电平有效 ⑦CLK：时钟输入端，范围为10kHz～1200kHz， 典型值640kHz ⑧EOC：转换结束时为高电平，此信号常被用作 中断请求信号 ⑨Vcc：+5V ⑩Vref+：参考电压，+5V， Vref-：0V。 * * 11.3.3 双积分型A/D转换器 对uI积分：先将V转换成与之成正比的时间宽度信号； 对-UREF积分：在第一次积分时间内用固定频率脉冲计数，所计数字量与输入电压uI成正比。 * * 双积分A/D转换器框图 * * 11.3.4 模数转换器的主要技术指标 1．分辨率 用输出二进制数的位数表示，位数越 多，误差越小，转换精度越高。 2．相对精度 在理想情况下，所有的转换点应当 在一条直线上。相对精度是指实际的各个转换点 偏离理想特性的误差。 3．转换速度 指完成一次转换所需的时间。 作业：1、4、5、7 * * 教学目的及教学要求 : 1、掌握数/模和模/数转换器的概念； 2、了解数/模转换器的性能指标； 3、掌握模/数转换器的典型电路结构、原理及其应用； 本章重点： 1、数/模和模/数转换的过程与基本原理 2、数/模和模/数转换器的典型应用 本章难点： 1、数/模和模/数转换器工作原理 2、数/模和模/数应用及实践设计。 建议课时：4学时 电子技术基础 第十一章 数/模和模/数转换电路 11.1概述 11.2数模转换器 11.3模数转换器 * * 11.1 概 述 数模转换器：将数字量转换为模拟量的电 路，简称D/A转换器或DAC。 模数转换器：将模拟量转换为数字量的电 路，简称A/D转换器或ADC。 * * * ADC和DAC是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口 A/D 、D/A应用系统框图 * * D/A与A/D转换器分类： 11.2 D/A转换器 11.2.1 D/A转换器的基本原理 D/A转换器是将输入的数字量转换成模拟量，其输出的模拟量uo与输入的数字量D成正比关系uo = kD 11.2.2 数/模转换器的主要技术指标 1．分辨率：用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的D/A转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。 * * 2．转换精度 D/A转换器的转换精度是指输出模拟电 压的实际值与理想值之差，即最大静态转换误差 3．输出建立时间 从输入数字信号起，到输出电压 或电流到达稳定值时所需要的时间，称为输出建 立时间。 * * 11.2.3 集成D/A转换器及其应用 无论哪一类型的D/A转换器，其基本框图都包含有：电阻网络、模拟开关、基准电压和