数据采集与处理7.ppt

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1、7.1D／A转换器的分类7.2D／A转换器的主要技术指标7.3并行D／A转换器第7章数／模转换器7.4单片集成D／A转换器7.5D／A转换器接口的隔离7.6D／A转换器与微机的接口7.1D／A转换器的分类第7章数／模转换器分类并行D/A转换器串行D/A转换器7.1D/A转换器的分类1.并行D/A转换器—转换器的位数与输入数码的位数相同，对应数码的每一位都有输入端，用以控制相应的模拟切换开关把基准电压接到电阻网络并行D/A转换器的转换速度快，只要在输入端假如数字信号，输出端立即有相应的模拟电压。并行D/A转换器的转换速度与模拟开关的通断速度、电阻网络的寄生电抗和运算放大器的输出频率有关。7.1

2、D/A转换器的分类2.串行D/A转换器—串行二进制数码在时钟同步下控制D/A转换器一位接一位工作。因此，转换一个n位输入数码需要n个时钟周期。串行D/A转换器的转换速度比并行D/A转换器慢得多。串行D/A转换器的输出是在串行数码的最高位一个字的短时间间隔内得到，因此，如果想要得到稳定的直流电压输出，必须加采样/保持器。7.1D/A转换器的分类3.D/A转换器的组成转换的精度直接与电阻的精度有关。但在某些D/A转换网络中，转换精度只取决于电阻的比值，与电阻的绝对值关系不大。电阻网络模拟切换开关基准电源运算放大器(1)电阻网络7.1D/A转换器的分类(2)基准电压要求断开时电阻无限大，导通时电阻

3、非常小，即要求很高的电阻断通比值。减小开关的饱和压降、漏电流以及导通电阻对网络的影响。(3)模拟切换开关基准电压的精度直接影响D/A转换器的精度。如果要求D/A转换器精度到满量程的±0.05%，则基准电源的精度至少满足±0.01%。7.1D/A转换器的分类(4)运算放大器如果要求D/A转换器精度到满量程的±0.05%，则要求放大器的电压输出至少稳定在满量程的±0.01%以内。例如放大器满量程输出为±10V，则要求其输出稳定在±1mV范围内。对网络中各支路电流进行求和。D/A转换器的输出端都有运算放大器，其作用有两个：为D/A转换器提供阻抗低、负载能力强的输出。第7章数／模转换器7.2D／A转

4、换器的主要技术指标1.分辨率分辨率—最小输出电压（数字量最低位为1）与最大输出电压（数字量全为1）之比。设D／A转换器的位数为n，则分辨率为：7.2A／D转换器的主要技术指标分辨率只与位数有关，位数越多分辨率越高。所以间接用n来代表分辨率。位数分辨率81/255101/1023121/4095141/16383161/655357.2A／D转换器的主要技术指标2.精度绝对精度—输入满量程数字量时，D/A转换器实际输出值与理论输出值之差。绝对误差一般在范围内。相对精度—绝对精度与额度满量程的比值。7.2A／D转换器的主要技术指标3.线性误差线性误差—指D/A转换芯片的转换特性曲线与理想特性之间

5、的最大偏差。7.2A／D转换器的主要技术指标4.建立时间建立时间—指D/A转换器的输入数码满量程变化时(全0变成全1)，其输出模拟量达到范围所需的时间。建立时间的长短取决于所采用的电路和使用的元件。例如：电阻网络中电阻阻值越大，其寄生电容也越大，就会产生较大的延时。还有开关电路的延时等。7.2A／D转换器的主要技术指标根据建立时间可以计算出D/A转换器每秒最大转换次数。不同型号的D／A转换器，其建立时间一般从几十纳秒到几微秒。输出形式为电压，建立时间主要取决于运算放大器的响应时间。例如：AD7641的建立时间为：当其输出达到满量程值差的0.01%时，建立时间≤1uS。7.2A／D转换器的主要

6、技术指标5.单调性单调性—当输入数码增加时，D/A转换器输出模拟量也增加或至少保持不变。7.2A／D转换器的主要技术指标6.温度系数温度系数—在满量程输出条件下，温度每升高1℃，输出变化的百分数。7.2A／D转换器的主要技术指标7.电源抑制比电源抑制比—满量程电压变化的百分数与电源电压变化的百分数之比开关电路及运算放大器所用的电源电压发生变化时，对D/A转换器的输出电压应影响极小。7.3并行D／A转换器1.权电阻D/A转换器第7章数／模转换器权电阻D/A转换器实现的方法，是先把输入的数字量转换为对应的模拟电流量，然后再把模拟电流转换为模拟电压输出。7.3并行D／A转换器四位权电阻D/A转换器

7、工作原理7.3并行D／A转换器2.T型电阻D/A转换器T型电阻网络是由相同的电路环节组成，每一个环节有两个电阻和一个模拟电子开关，相当于二进制的一位，开关是由该位的数字代码控制。7.3并行D／A转换器7.3并行D／A转换器Va＝VREFVb＝VREF/2Vc＝VREF/4Vd＝VREF/8Ia＝Va/2R＝VREF/（1×2R）Ib＝Vb/2R＝VREF/（2×2R）Ic＝Vc/2R＝VREF/（4×2R）I