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《模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第8章模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的裝置稱為數(shù)/模變換器(簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器、DAC);將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的裝置稱為模/數(shù)變換器(簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器、ADC)。它們是重要的接口器件。一、DAC的結(jié)構(gòu)、工作原理++-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR5kR=80k1、權(quán)電阻D/A變換器第1節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器++-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR5kR=80kUo=-URRFR（）D3D0D1D223202122＋＋＋根據(jù)反相比例運(yùn)算公式可得：輸出模擬電壓的大
2、小直接與輸入二進(jìn)制數(shù)的大小成正比，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。I0I1I2、R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC++-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR2RRRRI3I2I1I0IABCD++-AuoS2S32R2RR3R2RF00URRI3I2CD2RUD=URUc=UR/2UB=UR/4UA=UR/8即：每個(gè)2R支路中的電流也逐位減半。++-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR2RRRRI3I2I1I0IABCDI=I3+I2+I1+I0UR2R=D3UR16RD0UR8RD1
3、UR4RD2+++=UR16R(8D3+4D2+2D1+1D0)=URRF16R(8D3+4D2+2D1+1D0)uo-++-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011UR2RRRRI3I2I1I0IABCDDAC0832管腳分布圖CSWR1WR2AGNDD4D5D6D7D0D1D2D3UCCURRfbDGNDLCEXFERIout1Iout21234567891019181716151413121120二、集成DACDAC0832簡(jiǎn)化電路框圖八位寄存器(1)輸入八位寄存器(2)輸入八位變換器－＋＋URRfbIout1Iout2AG
4、NDVCCuoDGND&ILECSWR1WR2XFERA/DD7D0......11（1）分辨率指分辨最小電壓的能力。常用最小輸出電壓和最大輸出電壓之比。即1/（2n-1），有時(shí)也用輸入數(shù)字量的有效位數(shù)來表示分辨率。（2）轉(zhuǎn)換精度指最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差，一般是小于最低有效位為1時(shí)的輸出電壓的1/2。常用用相對(duì)值表示（1/2）/（2n-1）?1/2n+1。（3）輸出電壓(電流)的建立時(shí)間輸入數(shù)字量為全0到全1，輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間。超高速（<100nS);較高速(100nS~1?S)；高速(1~10?S)；中速(10~100?S）；低速（?100?S）。三、DAC的主
5、要性能指標(biāo)第2節(jié)A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的任務(wù)是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,它是模擬信號(hào)和數(shù)字儀器的接口。一、ADC的工作過程1、采樣、保持采樣：將模擬量在時(shí)間上離散化。保持：采樣值穩(wěn)定維持一段時(shí)間，以完成量化。香農(nóng)采樣定理：2、量化、編碼量化：將采樣值在數(shù)值上離散化。將采樣后的電壓值表示為最小數(shù)量單位Δ的整數(shù)倍。最小數(shù)量單位Δ：數(shù)字量為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的模擬量。量化方法：取整、四舍五入量化誤差：Δ、1/2Δ編碼：將量化后的值二進(jìn)制代碼表示。1、并聯(lián)比較型-++-++-++-++-++-++-++uiUsRRRRRRRRD2D1D0數(shù)字輸出AGFECDB編碼器7Us/86Us/85U
6、s/84Us/83Us/82Us/8Us/8優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快，缺點(diǎn)是所需比較器數(shù)目多，位數(shù)越多矛盾越突出。二、ADC的工作原理比較器輸入U(xiǎn)s>ui>7Us/87Us/8>ui>6Us/86Us/8>ui>5Us/85Us/8>ui>4Us/84Us/8>ui>3Us/83Us/8>ui>2Us/82Us/8>ui>1Us/81Us/8>ui>0ABCDEFGD2D0D1編碼器輸出輸入電壓ui11111111111111110000111110000000000000000000000000000000001111111111111111111000邏輯狀態(tài)關(guān)系表2、逐次逼
7、近式ADC工作原理可用天平秤重過程作比喻來說明。若有四個(gè)砝碼共重15克，每個(gè)重量分別為8、4、2、1克。設(shè)待秤重量Wx=13.4克，可以用下表步驟來秤量：砝碼重第一次第二次第三次第四次加4克加2克加1克8克砝碼總重<待測(cè)重量Wx，故保留砝碼總重仍<待測(cè)重量Wx，故保留砝碼總重>待測(cè)重量Wx，故撤除砝碼總重＝待測(cè)重量Wx，故保留暫時(shí)結(jié)果8克12克12克13克結(jié)論數(shù)模轉(zhuǎn)換器逐次逼近比較器控制電路順序脈沖發(fā)生器數(shù)字量輸出時(shí)鐘脈沖電壓比較器Muoui原理框圖QARASAQBRBSBQCRCSC&&&3位數(shù)模轉(zhuǎn)換器??&&&Q1Q2Q3
