电子技术基础教学课件作者刘辉第十章.ppt

《电子技术基础教学课件作者刘辉第十章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章数模和模数转换第一节D/A转换器(DAC)第二节A/D转换器第一节D/A转换器(DAC)一、DAC的主要指标1．DAC的转换精度DAC的转换精度通常用分辨率和转换误差来描述。(1)转换误差转换误差是由于参考电压的波动，电路参数的偏差等原因造成的。转换误差一般用最低位(LSB)的倍数来表示。有时也用输出电压的满度值(FSR)的百分数来表示。为了获得较高精度的D/A转换，单纯依靠选用高分辨率的DAC器件是不够的，必须有高精度的参考电源与之配合。目前使用的DAC器件，内设参考电源且直接输出电压，使用非常方便

2、。下-页返回第一节D/A转换器(DAC)(2)分辨率一种是用DAC输入的二进制数的位数来描述，如10位的DAC的分辨率就是10位。另一种是用DAC能够分辨出来的最小输出电压与最大输出电压之比来描述。2．D/A转换器速度通常用建立时间tset来定量描述DAC的转换速度。tset定义为：从输人数字量发生突变开始，直到输出电压进入与稳态值相差±1/2LSB范围以内的这段时间，如图10-1所示。一般说来，输人数字量变化越大，建立时间就越长，所以一般产品说明中给出的是输入从全0跳变到全1（或图10-1DAC的建立时间

3、从全1跳变到全0）时的建立时间。上-页下-页返回第一节D/A转换器(DAC)二、DAC0832简介DAC0832采用了CMOS工艺的8位DAC芯片，它有两级缓冲锁存器（简称缓存），以电流形式输出。DAC0832的主要特点：分辨率为8位。电流稳定时间（即建立时间）1μs。可双缓冲、单缓冲或直接数字输入。设有增益调节（即满度调节）端子。单电源供电(+5~+15V)。低功耗（小于20mW）。上-页下-页返回第一节D/A转换器(DAC)DAC0832的结构和符号分别如图10-2，图10-3所示。三、DAC0832的

4、简单应用电路图10-4是DAC0832的简单应用电路。外接运算放大器uA741是将DAC的输出电流转换为电压的，Rp1则是用来调节转换系数（即：互阻增益）的，具体调节时，是在输入最大时，输出电压达到满度（或需要的数值），因此又称为满度调节，即上-页下-页返回第一节D/A转换器(DAC)DAC0832简单应用电路的时序图，如图10-5所示。要使图102电路正常工作，还必须满足一定的时序关系：第一步，接收并锁存输入数据到锁存器1：因为CS=0（接地），ILE=1（接+5V），所以只要在输入锁存控制端加一个负脉冲

5、，锁存器1（输入锁存器）就可接收并锁存输入数据。第二步，将数据传送到锁存器2：因为Xfer=0（接地），所以只要在D/A启动控制端(WR2)加一个负脉冲，输入锁存器的数据就传送到锁存器2，同时启动D/A转换。上-页返回第二节A/D转换器一、ADC的主要指标1．转换误差转换误差的描述和DAC是一样的，不再重复。2．转换精度ADC的转换精度也用分辨率（或称解析度）和转换误差来描述。二、ADC0809简介ADC0809是一个有8路模拟输入的8位ADC，ADC0809由单一十5V供电，可对8路0~5V的输入模拟电压

6、分时进行转换，完成一次转换约需100μs，输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接接到单片机的数据总线上。下-页返回第二节A/D转换器三、ADC0809的简单应用电路图10-8所示是ADC0809的简单应用电路。图10-8中TIJ431为ADC0809提供参考电压，R3是限流电阻。输出数字量要使图10-8电路正常工作，还必须满足一定的时序关系ADC0809的时钟信号CLOCK和其他信号之间没有严格的时序关系，所以时序图未出现，一般情况下是加一固定频率方波。确定通道地址ADD-C、ADD-B、ADD-A，相应通道

7、（INO-IN7）的模拟电压必须是稳定的。上-页下-页返回第二节A/D转换器发地址锁存允许信号ALE（加一个正脉冲），之后通道地址可以变化。发转换启动START（加一个正脉冲），稍后转换结束信号EOC首先变为低电平，ADC0809内部开始进行转换，转换结束后EOC回到高电平。置输出允许信号ENABLE为高电平，数字量由D7~D0输出（输出之前是高阻状态），等接收部件（如单片机）接收后，再置输出允许信号ENABLE为低电平，数字量输出端又回到高阻状态，这样就完成了选中通道的一次A/D转换。上-页下-页返回第二

8、节A/D转换器四、模拟信号的采样和保持完成一次转换A/D总是要花一定的时间，这段时间里ADC要求模拟信号不能变化。而模拟信号是随时间连续变化的，即数字量不能“实时”反映模拟信号，只能对模拟信号进行采样，这一点如同对生产线上的产品进行抽样检验的过程，所谓保持是为在两次采样之间能给ADC提供稳定的输入电压。目前，ADC的转换速度较高，在模拟信号变化比较缓慢时，可以直接转换，而不需要采样一保持电路，也有一些ADC内部设