第10章转换器ppt课件.ppt

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1、第10章A/D及D/A转换器习题10.1　D/A转换器工作原理10.2　D/A转换器的主要性能指标10.3　DAC0832D/A转换器10.4　A/D转换器主要性能指标10.5　A/D转换器工作原理10.6　ADC0809A/D转换器10.7　AD570A/D转换器A/DD/A功放控制对象传感器执行部件模拟量数字量数字量模拟量运放微型机系统图7.1一个包含A/D和D/A转换环节的实时控制系统10.1D/A转换器工作原理10010101_+V4V3V2V1I4I3I2I1RoVo_+ViVo_+VoRiRoIi(a)运算放大器的输入和输出(b)带反馈电阻的运算放大

2、器©输入端有四个支路的运算放大器Ii=Ui/RiUo=-Ro*Ii=-Ro*(Ui/Ri)Uo==-Ro*(I1+I2+I3+I4)放大倍数为：Uo/Ui=-Ro/RiVi_+I4I3I2I1RoVo……VREFR2R4R8R最简单的D/A转换器由权电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器4、T型权电阻网络_+R20212223K0K1K2K32R2R2R2R2RRRRABCDVREFVoI=VREF2RVREF4RVREF8RVREF16RVREF2R=(1+21+4181+)VREF111V0=I*R=2R*R0*(1+2+48+)-1-i-i-110.2D/

3、A转换器的主要性能指标在实际使用中，表示分辨率大小的方法也用输入数字量的位数来表示。D/A转换器的主要特性指标包括以下几方面：(1)分辨率：指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器，其分辨率为1/(2N-1)。把理想的输入输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。(2)线性度：用非线性误差的大小表示D/A转换的线性度。(3)转换精度：D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A转换误差时，D/A的转换精度就是

4、分辨率的大小(4)建立时间：建立时间是D/A转换速率快慢的一个重要参数，也是D/A转换器中的输入代码有满度值的变化时，其输出模拟信号电压(或模拟信号电流)达到满刻度值±１/2LSB(或与满刻度值差百分之多少)时所需要的时间。若输出形式是电流的，其D/A转换器的建立时间是很短的；若输出形式是电压的，其D/A转换器的主要建立时间是输出运算放大器所需要的响应时间。(5)温度系数：在满刻度输出的条件下，温度每升高1℃，输出变化的百分数定义为温度系数。(6)电源抑制比：通常把满量程电压变化的百分数与电源电压变化的百分数之比称为电源抑制比。(7)工作温度范围：一般情况下，影

5、响D/A转换精度的主要环境和工作条件因素是温度和电源电压变化。较好的D/A转换器的工作温度范围在-40℃～85℃之间，较差的D/A转换器的工作温度范围在0℃～70℃之间。失调误差定义为数字输入全为0码时，其模拟输出值与理想输出值之偏差值(9)增益误差(或称标度误差)：D/A转换器的输入与输出传递特性曲线的斜率称为D/A转换增益或标度系数，实际转换的增益与理想增益之间的偏差称为增益误差。(10)非线性误差：D/A转换器的非线性误差定义为实际转换特性曲线与理想特性曲线之间的最大偏差，并以该偏差相对于满量程的百分数度量。在转换器电路设计中，一般要求非线性误差不大于±1

6、/2LSB(8)失调误差(或称零点误差)：10.3DAC0832D/A转换器10.3.1DAC0832的结构其主要技术指标如下：DAC0832是美国数据公司的8位双缓冲D/A转换器，片内带有数据锁存器，可与通常的微处理器直接接口。电路有极好的温度跟随性。使用CMOS电流开关和控制逻辑来获得低功耗和低输出泄漏电流误差。电流建立时间1μs单电源+5～+15VVREF输入端电压±25V分辨率8位功率耗能200mW最大电源电压VDD17VDAC0832的逻辑结构如图10.4所示，引脚信号如图10.5所示。图10.4图10.5图10.610.3.2DAC0832工作方式根

7、据对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器的不同的控制方法，DAC0832有如下3种工作方式：(1)单缓冲方式：此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。方法是控制输入寄存器和DAC寄存器同时接收数据，或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。(2)双缓冲方式：此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形。方法是先分别使这些DAC0832的输入寄存器接收数据，再控制这些DAC0832同时传送数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。(3)直通方式：此方式适用于连续反馈控制线路中。方法是：数据不通过缓冲存储器，即WR1，WR2，XF

8、ER，CS均接地，ILE