數(shù)-模(D／A)和模-數(shù)(A／D)轉(zhuǎn)換

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1、第九章數(shù)-模（D/A）和模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換9.1概述一、用途及要求Sensor放大器A/DMicrocomputer控制對象D/A溫度時(shí)間！精度！速度電加熱爐熱電偶三、分類9.2D/A轉(zhuǎn)換器D111101…DAA(電壓or電流)？9.2.1權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC一、電路結(jié)構(gòu)和工作原理優(yōu)缺點(diǎn)：1、優(yōu)點(diǎn)：簡單2、缺點(diǎn)：電阻值相差大，難于保證精度，且大電阻不宜于集成在IC內(nèi)部9.2.2倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC希望用較少類型的電阻，仍然能得到一系列權(quán)電流RRRR9.2.6具有雙極性輸出的DAC當(dāng)輸入數(shù)字量有±極性時(shí)，希望輸出的模擬電壓也對應(yīng)為±。一、原理例：輸入為三位二

2、進(jìn)制補(bǔ)碼。最高位為符號位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1補(bǔ)碼輸入對應(yīng)的十進(jìn)制要求的輸出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V原碼輸入對應(yīng)的輸出偏移后的輸出D2D1D0111+7V+3V110+6V+2V101+5V+1V100+4V0V011+3V-1V010+2V-2V001+1V-3V0000V-4V補(bǔ)碼輸入對應(yīng)的十進(jìn)制要求的輸出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4VD/

3、A*將符號為反相后接至高位輸入*將輸出偏移使輸入為100時(shí)，輸出為01二、電路實(shí)現(xiàn)*將符號為反相后接至高位輸入*將輸出偏移使輸入為100時(shí)，輸出為09.2.7DAC的轉(zhuǎn)換精度與速度一、轉(zhuǎn)換精度分辨率（理論精度）用輸入數(shù)字量的二進(jìn)制數(shù)碼位數(shù)給出n位DAC,應(yīng)能輸出0~2n-1個(gè)不同的等級電壓，區(qū)分出輸入的00~0到11~1，2n-1個(gè)不同狀態(tài)2.轉(zhuǎn)換誤差（實(shí)際精度）用最低有效位的倍數(shù)來表示有時(shí)也用絕對誤差與輸出電壓滿刻度的百分?jǐn)?shù)來表示二、誤差分析D111101…ADA(電壓or電流)？9.2A/D轉(zhuǎn)換器9.3.1A/D轉(zhuǎn)換的基本原理輸入連續(xù)變化電壓，輸出

4、為不連續(xù)的數(shù)字量二、量化和編碼量化：將取樣電壓表示為最小數(shù)量單位（Δ）的整數(shù)倍編碼：將量化的結(jié)果用代碼表示出來（二進(jìn)制，二-十進(jìn)制）量化誤差：當(dāng)采樣電壓不能被Δ整除時(shí)，將引入量化誤差9.3.2采樣保持電路（S/H電路Sample-Hold）！加大輸入電阻！減小輸出電阻！Av=19.3.3直接ADC并聯(lián)比較型量化輸入→量化→編碼1111101011000110100010002、特點(diǎn)*快，CP觸發(fā)信號到達(dá)到輸出穩(wěn)定建立只需幾十ns*精度，受參考電壓、分壓網(wǎng)絡(luò)等因素影響*有存儲器，不需要S/H電路*電路規(guī)模，n位需要2n-1比較器，觸發(fā)器。。。二、反饋比較型A

5、DC計(jì)數(shù)型基本原理：取一個(gè)“D”加到DAC上，得到模擬輸出電壓，將該值與輸入電壓比較，如兩者不等，則調(diào)整D的大小，到相等為止，則D為所求值！簡單！慢2、逐次漸近型！電路不太復(fù)雜！較快9.3.5ADC的轉(zhuǎn)換速度與轉(zhuǎn)換精度一、速度：取決于電路結(jié)構(gòu)類型并聯(lián)比較型：<1uS逐次逼近型：幾~100uS/次雙積分型：幾十mS/次二、轉(zhuǎn)換精度：1、分辨率：以輸出二進(jìn)制或十進(jìn)制的位數(shù)表示，說明A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力。2、轉(zhuǎn)換誤差：通常以輸出誤差最大值的形式給出，表示實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上應(yīng)有的輸出數(shù)字量之間的差別。