《数模模数转换》ppt课件

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1、第十章数-模（D/A）和模-数（A/D）内容提要：●数一模（D/A）转换器根据其工作原理可分类：1、权电阻网络数一模转换器。2、倒梯形电阻网络数一模转换器。3、权电流数一模转换器。●模一数（A/D）转换器根据其工作原理分类：1.直接型A/D转换器：①并联比较型A/D②反馈比较型A/2.间接型A/D转换器：①双积分A/D转换器②V-F（电压一频率）变换型A/D主要技术指标：转换精度及转换速度。10.1概述一、用途及要求传感器放大器A/D转换微型计算机控制对象D/A转换电加热炉热电偶执行机构！精度！速度温度时间二、分类10.2D/A转换器D=111

2、101…D/AA(电压或电流)？10.2.1权电阻网络D/A转换器一、电路结构和工作原理优缺点：1.优点：简单2.缺点：电阻值相差大，难于保证精度，且大电阻不宜于集成在IC内部10.2.2倒T形电阻网络DAC希望用较少类型的电阻，仍然能得到一系列权电流RRRR10.2.6具有双极性输出的DAC一、原理：例：输入为3位二进制补码。最高位为符号位，正数为0，负数为1补码输入对应的十进制要求的输出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V原码输入对应的输出偏

3、移后的输出D2D1D0111+7V+3V110+6V+2V101+5V+1V100+4V0V011+3V-1V010+2V-2V001+1V-3V0000V-4V补码输入对应的十进制要求的输出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4VD/A*将符号位反相后接至高位输入*将输出偏移使输入为100时，输出为01二、电路实现*将符号位反相后接至高位输入*将输出偏移使输入为100时，输出为010.2.7DAC的转换精度与速度一、转换精度分辨率（理论精度）用输入

4、数字量的二进制数码位数给出n位DAC,应能输出0~2n-1个不同的等级电压，区分出输入的00···0到11···1，2n-1个不同状态2.转换误差（实际精度）用最低有效位的倍数来表示有时也用绝对误差与输出电压满刻度的百分数来表示二、误差分析10.3A/D转换器10.3.1A/D转换的基本原理输入连续变化电压，输出为不连续的数字量D=111101…A/D电压或电流二、量化和编码量化：将采样电压表示为最小数量单位（Δ）的整数倍编码：将量化的结果用代码表示出来（二进制，二-十进制）量化误差：当采样电压不能被Δ整除时，将引入量化误差10.3.2抽样保持电

5、路！加大输入电阻！减小输出电阻！Av=1抽样保持10.3.3并联比较型A/D转换器并联比较型量化方案1111110101100011010001000输入→量化→编码2、特点*速度快，CLK触发信号到达到输出稳定建立只需几十纳秒*精度，受参考电压、分压网络等因素影响*有存储器，不需要S/H电路*电路规模，n位需要2n-1比较器，触发器10.3.4反馈比较型A/D转换器1.计数型基本原理：取一个“D”加到DAC上，得到模拟输出电压，将该值与输入电压比较，如两者不等，则调整D的大小，到相等为止，则D为所求值！简单！慢2、逐次渐近型！电路不太复杂！较快

6、3位：5个CLKN位:(n+2)个CLK10.3.5双积分型A/D转换器双积分型（V-T变换型）先将V转换成与之成正比的时间宽度信号，然后在这个时间内用固定频率脉冲计数电路实现10.3.6V-F变换型A/D转换器10.3.7ADC的转换速度与转换精度一、速度取决于电路结构类型并联比较型：<1微秒逐次渐近型：10~100微秒/次双积分型：几十毫秒/次二、转换精度1.分辨率：以输出二进制或十进制的位数表示，说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。2.转换误差：通常以输出误差最大值的形式给出，表示实际输出的数字量和理论上应有的输出数字量之间的差别。