數(shù)字電子技術(shù)第十章

1、第十章 數(shù)模（D/A）和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換10.1概述一、用途及要求傳感器放大器A/D轉(zhuǎn)換微型計(jì)算機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換！精度！速度電加熱爐熱電偶執(zhí)行機(jī)構(gòu)溫度時(shí)間三、分類10.2 D/A轉(zhuǎn)換器D111101D/AA(電壓 或 電流) ？10.2.1 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 電路結(jié)構(gòu)和工作原理實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換 當(dāng)輸入數(shù)字信號(hào)D（d3d2d1d0）取值為00001111時(shí)，輸出模擬電壓為轉(zhuǎn)換比例系數(shù)10.2.2 倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)型D/A轉(zhuǎn)換器希望用較少類型的電阻，仍然能得到一系列權(quán)電流vO與D值成正比，實(shí)現(xiàn)了數(shù)模轉(zhuǎn)換10.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)1. 分辨率用D/A轉(zhuǎn)換器輸入二進(jìn)制代碼的位數(shù)給出

2、 n位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為： 分辨率1/(2n1)2. 轉(zhuǎn)換精度指D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際能達(dá)到的精確程度用轉(zhuǎn)換誤差來(lái)描述轉(zhuǎn)換誤差是指全量程內(nèi)， D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)際輸出與理論值之間的最大誤差3. 轉(zhuǎn)換速度通常用轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)表示轉(zhuǎn)換時(shí)間指輸入數(shù)字量由全0變?yōu)槿?或全1變?yōu)槿?時(shí)，輸出電壓達(dá)到終值 時(shí)所需的時(shí)間D111101A/DA(電壓 或 電流) ？10.3 A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將輸入的模擬電壓量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量輸出按工作原理可分為：直接型：將模擬電壓量直接轉(zhuǎn)換成輸出的數(shù)字代碼間接型：將模擬電壓量轉(zhuǎn)換成一個(gè)中間量（如時(shí)間或頻率），然后再將中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換的一

3、般步驟1. 采樣與保持采樣是對(duì)在時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行，得到一系列時(shí)間上離散的模擬量要把一個(gè)采樣信號(hào)數(shù)字化需要一定的時(shí)間，因此在兩次采樣之間應(yīng)將采樣的模擬信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)以便進(jìn)行數(shù)字化，這一過(guò)程稱之為保持2. 量化和編碼量化：將采樣電壓表示為最小數(shù)量單位（）的整數(shù)倍編碼：將量化的結(jié)果用代碼表示出來(lái)（二進(jìn)制，二-十進(jìn)制）量化誤差：當(dāng)采樣電壓不能被整除時(shí)，將引入量化誤差10.3.2 采樣保持電路運(yùn)算放大器的輸入電阻越高，電容CH的漏電越小，vO保持時(shí)間越長(zhǎng)10.3.3 逐次漸近型A/D轉(zhuǎn)換器！電路不太復(fù)雜！較快1 0 0 0 03位：5個(gè)CLKN位: ( n+2)個(gè)CLK10.3.4 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器先將輸入的模擬電壓vI轉(zhuǎn)換成與之成正比的時(shí)間量T，然后在T內(nèi)對(duì)固定頻率的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的結(jié)果就是一個(gè)正比于vI的數(shù)字量。10.3.5 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)1. 轉(zhuǎn)換精度 分辨率：描述的是輸出數(shù)字量對(duì)輸入模擬量變化的敏感程 度，用輸出數(shù)字量的位數(shù)表示。僅僅表示A/D轉(zhuǎn)換器在理 論上可以達(dá)到的精度。 轉(zhuǎn)換誤差：描述實(shí)際能達(dá)到的轉(zhuǎn)換精度。它表示A/D轉(zhuǎn)換 器實(shí)際輸出的數(shù)字量和理想輸出數(shù)字量的差別，通常用輸 出數(shù)字量最低位的倍數(shù)