《adda转换-概述》ppt课件

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1、8.1概述8.2数/模（D/A）转换器8.3模/数（A/D）转换器退出第8单元数/模、模/数转换学习要求模数转换和数模转换的工作原理；R-2R倒T型电阻网络D/A转换器的工作原理；逐次比较型的A/D转换转换器的工作原理；模数转换和数模转换的主要参数；掌握常用数模转换器的使用方法。8.1概述感官和器件接触和接收的是模拟信号，在存储在传送中使用的是数字信号。把数字信号转变为相应的模拟信号的电路称为数模（D/A）转换器，简称为DAC。把模拟信号转变为相应的数字信号的电路称为模数（A/D）转换器，简称为ADC。利用D/A转换、A

2、/D转换的系统想一想：你身边有哪些电子产品内需要A/D转换器和D/A转换器？检测电路模拟电信号A/D转换数字电路或计算机系统D/A转换喇叭、显像管等声音、图像等利用D/A转换、A/D转换的系统模拟信号模拟信号数字信号数字信号8.2数/模（D/A）转换器8.2.1D/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。1．R-2R倒T型电阻网络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）。当Di=

3、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。8．2．2电阻网络D/A转换器模拟开关数码从任一端口左边往右看，对地电阻都为R，每一端口都可以看作两路分流，所以，越往右后电流越小。节点对地等效电阻基准电流: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。分析计算：流入运算放大器反相端的总电流IΣ为:运算放大器的输出电压为:上式括号内为n位二进制数的十进制数值，可用NB表示。如果使式中Rf=R，则上式可以改写为:将数码推广到n位的情

4、况，可得出输入数字量与输出模拟量之间的一般表达式:分析计算：2．D/A转换器的输出方式按输出方式分有：数字－电流型和数字电压型。数字电流型要加一个电压放大器。按输出极性分有：单极性（只有负电压或只有正电压）和双极性（从负电压变化正到正电压）。1.转换精度3．DAC的主要性能指标（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

5、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，在实际应用中，常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。最小vO=-KNB=-K×1最大vO=-KNB=-K×(2n-1)vO=-KNB2.转换速度——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。3

6、.温度系数4．集成电阻网络D/A转换器的应用DAC0832带有两个输入数据缓冲寄存器，是一种单电源（+5~+15V）的CMOS型器件。其参考电压VREF可在-9V~+9V范围内选择，转换速度约为1μs。D/A转换器在实际电路中应用很广，它不仅常作为接口电路用于微机系统，而且还可利用其电路结构特征和输入、输出电量之间的关系构成数控电流源、电压源、数字式可编程增益控制电路和波形产生电路等。DAC0832的功能示意图和外引线图下图是一个单极性电压输出的电路原理图，根据数字量转换，得到的输出电流Iout1通过运算放大器的反馈电阻

7、流向放大器的输出端，其输出电压为。数字输入下图是一个双极性电压输出电路原理图，其输出电压数字输入DAC0832的应用电路想一想：要求输出电压的最大值为10V，分辨率为10mV，则最少应选用多少位的DAC？8.2.2一位D/A转换器一位D/A转换器：把数字量的大小转换成不同脉冲宽度或不同脉冲频率的一种转换器。一位（bit）数模转换器由于电路简单、失真小、内置数字滤波器，可以提高输出模拟信号的信噪比等原因，在音频DAC中应用得非常多。一位D/A转换波形图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

8、持、量化和编码。如图所示。8．3模/数（A/D）转换器8.3.1A/D转换的基本原理1．A/D转换原理模拟信号数字信号采样保持量化编码D/A转换的信号处理过程（1）采样和保持采样：把在时间上是连续的输入模拟信号ui转换成在时间上是断续的信号，输出脉冲波的包络仍反映输入信号幅度的大小。取样定理，采样信号的频率fs和输入