数模转换电路.ppt

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1、第7章数/模与模/数转换电路课时：3学时安徽电子信息职业技术学院信息工程系第7章数/模与模/数转换电路7.1D/A转换器7.2A/D转换器本章小结7.1D/A转换器7.1.1D/A转换器的基本原理7.1.2倒T型电阻网络D/A转换器7.1.3D/A转换器的主要技术指标7.1.4D/A转换器应用举例7.1.5D/A转换器的主要技术指标7.1.1D/A转换器的基本原理对于有权码，先将每位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现数字/模拟转换。7.1.2倒T形电阻网络D/A转换器所以，无论Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻均接“地”（地或虚地）。

2、图中S0～S3为模拟开关，由输入数码Di控制，当Di=1时，Si接运算放大器反相输入端（虚地），电流Ii流入求和电路；当Di=0时，Si将电阻2R接地。基准电流:I=VREF/R，流过各开关支路（从右到左）的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。将输入数字量扩展到n位，则有：可简写为：vO=－KNB输出电压：总电流：其中：分析计算：7.1.3权电流型D/A转换器为进一步提高D/A转换器的转换精度，可采用权电流型D/A转换器。图示为一4位权电流D/A转换器原理电路。这组恒流源从高位到低位电流的大小依次为I/2、I/4、I/8、I/16。7.1.4D/A转换器应用举例DAC0808是8位权

3、电流型D/A转换器，其中D0～D7是数字量输入端。使用时，需要外接运算放大器和产生基准电流用的电阻R1。当VREF=10V、R1=5kΩ、Rf=5kΩ时，输出电压为：DAC0808D/A转换器输出与输入的关系（设VREF=10V）1.转换精度7.1.5D/A转换器的主要技术指标（2）转换误差——比例系数误差、失调误差、非线性误差。此外，也可用D/A转换器的最小输出电压(数字量：00000001)与最大输出电压(数字量：全1）之比来表示分辨率，N位D/A转换器的分辨率可表示为1/（2n-1）。（1）分辨率——D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。输入数字量位数越多，分辨率越高。所以，在实

4、际应用中，常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。vO=-KNB最小vO=-KNB=-K×1最大vO=-KNB=-K×(2n-1)7.1.5D/A转换器的主要技术指标2.转换速度3.温度系数——在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。（2）转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。（1）建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需时间。最短可达0.1μS。7.2A/D转换器7.2.1A/D转换器的基本原理7.2.2并行比较型A/D转换器7.2.3逐次比

5、较型A/D转换器7.2.4双积分型A/D转换器7.2.5A/D转换器的主要技术指标7.2.1A/D转换器的基本原理一．A/D转换的一般步骤由于输入的模拟信号在时间上是连续量，所以一般的A/D转换过程为：取样、保持、量化和编码。二．取样—保持电路电路组成及工作原理（取Ri=Rf）:当vL为高电平时，T导通，vI经Ri和T向电容Ch充电。vO=－vI=vC。当vL返回低电平后，T截止。Ch无放电回路，所以vO的数值可被保存下来。01tvI00110110vIt基本原理：7.2.2并行比较型A/D转换器3位并行比较型A/D转换器并行比较型A/D转换器真值表输入模拟电压寄存器状态数字量输出D2D1D

6、0Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1（0～1/15）VREF（1/15～3/15）VREF（3/15～5/15）VREF（5/15～7/15）VREF（7/15～9/15）VREF（9/15～11/15）VREF（11/15～13/15）VREF（13/15～1）VREF00000000000001000001100001110001111001111101111111111111000001010011100101110111输入输出EII0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSEO1××××××××11111011111111111100×××××××0000010××××××01001

7、010×××××011010010××××0111011010×××01111100010××011111101010×01111111100100111111111101P96集成优先编码器——74148（8线-3线）7.2.3逐次比较型A/D转换器1．转换原理：G≈d3g3+d2g2+d1g1+d0g0di1有效0无效有效砝码的总重量逐次逼近重物的重量：2．转换框图：3．逻辑电路1011111101000