華南理工大學(xué)《電工電子技術(shù)基本教程》本科教學(xué)課件第8章-模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換

1、suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!第八章模湖口孵韻輸在實(shí)際應(yīng)用中常常需要對模擬量和數(shù)字量進(jìn) 行相互轉(zhuǎn)換。例如，用傳感器測得的溫度、壓力等的電壓或電 流信號一般都是模擬量，如果要將這些信號送到 數(shù)字計(jì)算機(jī)中去進(jìn)行運(yùn)算和處理，就要將測得的 模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；而計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果仍為 數(shù)字量，只有將它轉(zhuǎn)換成模擬量才能去控制原來 的被控對象。將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換 器，簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的裝置稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/D轉(zhuǎn)

2、換器或ADC。華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）: HYPERLINK 傳感器ADC模擬控制數(shù)字計(jì)算機(jī)傳感器ADC模擬控制數(shù)字計(jì)算機(jī)A/D和D/A轉(zhuǎn)換的原理框圖8. 1數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)碼寄存器、模擬電子開關(guān)、解碼 網(wǎng)絡(luò)、求和電路和基準(zhǔn)電壓幾部分組成。8.1.1倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新):華南理工考研資料聯(lián)盟(每年更新):suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:+suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！(1) 1?和21?兩種阻值的電阻組成多

3、級倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)(2)運(yùn)算放大器接成反相比例運(yùn)算電路，用以輸 出合適的模擬電壓。CTr是參考電壓；D0、D2, Z)3是待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量(5) So、SrS2、83是電子轉(zhuǎn) 換開關(guān)，由輸入 數(shù)字量0、D2, P3控制。- -RbX22RbOr2f3fX7?3217/rRx24olUo=-RfU哉卻22嘩21卻20）suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！如果輸入數(shù)字量為位二進(jìn)制數(shù)，則Uo 二X2n_1 +n-2 x2n_2 + + D。x2) lx. x 2當(dāng)R = R,時(shí)，則為=-(D x2n_1 + D 9 x2n-2+. + D。x20) on-1n-20/倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度快

4、，但轉(zhuǎn)換誤差較大8.1.2權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器+TT+FD2Uo = Rfl: = -f (T-3/ x 7?=(23 xD. +22 xD2 +21 xDx +2 xZ)0)華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！8.1.3 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)分辯率指轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓可能被分離的數(shù)目比例系數(shù)誤差指實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線的斜率與理想特性曲線斜率 的偏差。失調(diào)誤差由運(yùn)算放大器的零點(diǎn)漂移引起的，其大小與 輸入數(shù)字量無關(guān)非線性誤差指D/A轉(zhuǎn)換器的實(shí)際傳輸特性曲線和平均

5、傳輸 特性曲線之間的最大偏差suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:5.建立時(shí)間指D/A轉(zhuǎn)換器的輸入從全“0”突變?yōu)槿?”（或從全“1”突變?yōu)槿?”）時(shí)，輸出達(dá)到與最終穩(wěn)_相差 LSB范圍內(nèi)所需要的時(shí)間，也叫做滿量程建立時(shí)傳輸延遲從數(shù)字輸入變化到模擬輸出，電流達(dá)到其最終值的90%所需的時(shí)間。靜態(tài)功耗電源電壓抑制比8.1.4集成D/A轉(zhuǎn)換器Ur +5V輸入數(shù)字量輸入數(shù)字量+UorAD7520單極

6、性電壓輸出的應(yīng)用實(shí)例UR +15V輸入數(shù)字量151441620kQ:AD7520 x1332T20kQ5kQ雙極性電壓輸出的應(yīng)用實(shí)例數(shù)字量輸入DAC0808的應(yīng)用電路8. 2模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號輸出。由于輸入的模擬信號在時(shí)間上是連續(xù)變化的，而輸 出的數(shù)字信號是不連續(xù)的，所以轉(zhuǎn)換只能在某些瞬 間對輸入進(jìn)行取樣，然后將這些取樣值轉(zhuǎn)換成數(shù)字 量輸出。8.2.1并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器由電壓比較器、寄存器和代碼轉(zhuǎn)換器3部分組成suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!8個(gè)電阻將參考電壓仏分壓R 模擬

7、量輸入j八7| OO| + TII1 LiA5 oo 4| 001 IAl (/) +Al| ooLR/2電壓比較器QviQ6Qs|J d2 (最高位)1匕1 寄存器代碼轉(zhuǎn)換器（最低位）!數(shù)字輸出CP當(dāng)輸入電壓,各D觸發(fā)器均被置0當(dāng)，2i為1，其余觸發(fā)器被置0。華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）: HYPERLINK suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:模擬量輸入）A6As| |00R3 UR

8、c/RZ 15 R I1 P151lR/2a3A2 OO j電壓比較器， jQ4lQ3I4TL-Q7i1D CD CD CQ21 d2 （最高位） Ii-ADq （最低位）J數(shù)字輸出寄存器！代碼轉(zhuǎn)換器CPa =么+e4e2DQ =Ql + 0605 + Q4Q3 + Q2Q18.2.2逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器天平稱重的過程順序祛碼重量比較判別砝碼是否保留18g8g 13g保留28g+4g12g13g去除48g+4g+lg13g = 13g保留數(shù)字量輸出模擬量輸入逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華

9、南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！8.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)分辨率分辨率是指A/D轉(zhuǎn)換器能夠分辨最小的量化信號的能 力，一般以輸出二進(jìn)制數(shù)或十進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示。量化誤差A(yù)/D轉(zhuǎn)換器的量化誤差是由于轉(zhuǎn)換器的有限分辨率（量化單位有限）而造成的。最大線性誤差（即精度）指其實(shí)際傳輸特性曲線與理想傳輸特性曲線之間的 最大偏差轉(zhuǎn)換速度完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間suct-kyzl預(yù)祝你考研成功！8.2.4集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809CLOCK EOCADC0809的結(jié)構(gòu)框圖suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:華南理工考研資料聯(lián)盟（每年更新）:suct-kyzlsuct-kyzl預(yù)祝你考研成功!華南