數(shù)模和模數(shù)變換器

1、數(shù)模和模數(shù)變換器教教 學(xué)學(xué) 要要 求求 掌握掌握R/2R梯形網(wǎng)絡(luò)或倒置梯形網(wǎng)絡(luò)或倒置R/2R梯形網(wǎng)絡(luò)梯形網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器電路結(jié)轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)和工作原理。構(gòu)和工作原理。 了解典型集成了解典型集成D/A轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)： D/A轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。作業(yè)：作業(yè)：P422 10.1.2 10.1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）111111111/256VCC0V1/2VCC1/16VCC1/32VCC1/64VCC1/128VCC1/8VCC1/4VCC+-A）（21UURRUfOfRR0221121ifOfifIRUIRUIRUI

2、IIIIuo URS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011+-A5 kR = 80 k +-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR5 kR = 80 kT1T2SDa +-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR5 kR = 80 kUo = - URRFR（）D3D0D1D223202122根據(jù)求和電路的結(jié)論可得： uo URAB+-AS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D000112RRRRI3I2I1I0ICDuo+

3、-AS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR2RRRRI3I2I1I0IABCD +-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR2RRRRI3I2I1I0IABCDI = I3 + I2 + I1 + I0UR2R=D3UR16RD0UR8RD1UR4RD2+=UR16R( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )=UR RF16R( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )uo -2 D /A 轉(zhuǎn) 換 器 的 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)（1）分辨率分辨率用輸入二進(jìn)制數(shù)的有效位數(shù)表示。在分辨率為n位

4、的D/A轉(zhuǎn)換器中，輸出電壓能區(qū)分2n個(gè)不同的輸入二進(jìn)制代碼狀態(tài)，能給出2n個(gè)不同等級的輸出模擬電壓。分辨率也可以用D/A轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓的比值來表示。10位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為：（2）轉(zhuǎn)換精度D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是指輸出模擬電壓的實(shí)際值與理想值之差，即最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差。（3）輸出建立時(shí)間從輸入數(shù)字信號起，到輸出電壓或電流到達(dá)穩(wěn)定值時(shí)所需要的時(shí)間，稱為輸出建立時(shí)間。001. 01023112110DAC產(chǎn)生誤差的主要原因：參考電壓Vref的波動，運(yùn)算放大器的零點(diǎn)漂移，電阻網(wǎng)絡(luò)中電阻值的偏差等。 DAC 0832 簡化電路框圖八位寄存器(1)輸入八位寄存器(2)輸入八位變換器

5、URRfbIout1Iout2AGNDVCCuoDGND&ILECSWR1WR2XFERD/AD7D0.11ADC 0832 管腳分布圖CSWR1WR2AGNDD4D5D6D7D0D1D2D3UCCURRfbDGNDLCEXFERIout1Iout21234567891019181716151413121120教學(xué)要求教學(xué)要求掌握掌握A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。了解典型集成了解典型集成A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)：A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。作業(yè)：作業(yè)：目的： A/D變換器的目的是將

6、模擬量轉(zhuǎn)換成與之成正比的數(shù)字量。它是模擬信號和數(shù)字儀器的接口。根據(jù)其性能不同，類型也比較多。10.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）/25q3q4q2qq6q001100011010101110uxUsRRRRRRRR/2D2D1D0數(shù)字輸出-+-+-+-+-+-+-+AGFECDB編碼器US/15US/15US/15US/155US/153US/15US/15 精度取決于電平的劃分輸入電壓ux比較器輸入A B C D E F G D2D0D1編碼器輸出1 1 1 1 1 1 11111 1 1 1 1 1 0000111110 0 0 0 0 0 00000000 0 0 0 0 0000 0 00

7、000 0 000 01111111111111111111000邏輯狀態(tài)關(guān)系表 10.2.3 反饋比較式ADC二. 逐次逼近ADC 其工作原理可用天平秤重過程作比喻來說明。若有四個(gè)砝碼共重15克，每個(gè)重量分別為8、4、2、1克。設(shè)待秤重量Wx = 13克，可以用下表步驟來秤量：砝碼重第一次第二次第三次第四次加4克加2克加1克8 克砝碼總重 待測重量Wx ，故保留砝碼總重仍 待測重量Wx ，故撤除砝碼總重 待測重量Wx ，故保留暫時(shí)結(jié)果8 克12 克12 克13 克 結(jié) 論10001000D / Aux(待轉(zhuǎn)換的模擬電壓)uouc控制邏輯數(shù)碼寄存器移位寄存器時(shí)鐘清 0、置數(shù)清 0、置數(shù)CP、(移位命令)“1”狀態(tài)是否保留控制端