模拟量和数字量的转换课件.pptVIP

模擬量和數字量的轉換第一節數字－模擬轉換器DAC基本概念DAC的電路結構及工作原理DAC的主要技術指標返回我們把從數字信號到模擬信號的轉換成為數－模轉換，或D/A轉換；把從模擬信號到數字信號的轉換成為模－數轉換，或A/D轉換。實現D/A轉換的電路稱為D/A轉換器，簡寫為DAC；實現A/D轉換的電路稱為A/D轉換器，簡寫為ADC。返回感測器模擬信號ADC數字信號電腦DAC模擬控制返回ADC和DAC是將數字電腦應用於生產過程自動控制的橋樑。一、DAC基本概念返回DACDn-1Dn-2D0UO1.DAC的基本框圖DAC的輸入是一個n位的二進位數D，表示為：D=Dn-1×2n-1+Dn-2×2n-2+…+D0×20經過DAC電路後輸出為模擬電壓UO，其大小與輸入的二進位代碼的大小成比，設比例係數為K，則二、DAC的電路結構及工作原理1.T型電阻網路DAC3R－＋＋Uo∞2RRRR2R2R2R2R2RS1S0S3S2D0D1D2D3URDADAC包括權電阻網路、模擬開關和求和放大器三個部分。返回T型電阻網路2RRRR2R2R2R2RS1S0S3S2D0D1D2D3URDAUD1000UDUR/24R同理:返回戴維寧等效電路D1=1等效電壓源為UE=UR/23D2=1等效電壓源為UE=UR/22D3=1等效電壓源為UE=UR/21返回DAC等效電路3R－＋＋Uo∞R2RUE應用疊加原理電阻網路開路電壓UE為：返回當輸入D是n位數字量時：T形電阻網路DAC的特點：電阻種類只有R和2R兩種，便於集成和提高精度。返回2.倒T型電阻網路DACR－＋＋Uo∞2RRRR2R2R2R2RS1S0S3S2D0D1D2D3URII=UR/RI/21I/22I/23I/24當輸入D是n位數字量時：返回三、DAC的主要技術指標1.解析度數－模轉換器的解析度是指最小輸出電壓（對應的輸入二進位數為1）與最大輸出電壓（對應的輸入二進位數的所有位全為1）之比。解析度＝1/（2n－1）例如：常用的8位DAC的解析度約為：1/（28－1）≈0.004返回2.精度轉換器的精度是指輸出模擬電壓的實際值與理想值之差，即最大靜態轉換誤差。3.線性度通常用非線性誤差的大小表示數-模轉換器的線性度。4.輸出電壓（或電流）的建立時間從輸入數字信號起，到輸出電壓或電流到達穩定所需的時間，稱為建立時間。5.電源抑制比輸出電壓的變化與相對應的電源電壓變化之比，稱為電源抑制比。返回並聯比較型ADC逐次逼近型ADC返回第二節模擬－數字轉換器返回模擬-數字轉換的過程包括取樣、保持、量化、編碼四個步驟。一般取樣、保持用一個取樣保持電路完成，量化與編碼用ADC完成。一、並聯比較型ADC包括分壓器、比較器、編碼器三部分：分壓器將輸入模擬量予以量化；再把得到的2N個量化電平與基準電壓進行比較；再將比較結果進行編碼，從而得到相應的數字量。