第14章-數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路

第14章數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路14.1D/A轉(zhuǎn)換電路14.2A/D轉(zhuǎn)換電路退出14.1D/A轉(zhuǎn)換電路14.1.1D/A轉(zhuǎn)換的基本原理14.1.2D/A轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)退出14.1.3D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)例14.1.1D/A轉(zhuǎn)換的基本原理數(shù)字量是用代碼按數(shù)位組合起來表示的，對(duì)于有權(quán)碼，每位代碼都有一定的位權(quán)。為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須將每一位的代碼按其位權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后將這些模擬量相加，即可得到與數(shù)字量成正比的總模擬量，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換。這就是D/A轉(zhuǎn)換器的基本指導(dǎo)思想。圖16-1表示了3位二進(jìn)制數(shù)字量與經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出的電壓模擬量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

14.1.2D/A轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)1.分辨率：是指D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓可能被分離的等級(jí)數(shù)。2.轉(zhuǎn)換精度：是指D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的模擬電壓與理論輸出模擬電壓的最大誤差。3.轉(zhuǎn)換誤差：主要包括失調(diào)誤差和非線性誤差。4.轉(zhuǎn)換速度：通常用建立時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率兩個(gè)參數(shù)來描述D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。5.溫度系數(shù)：一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高1oC，輸出電壓變化的百分?jǐn)?shù)作為溫度系數(shù)。．D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)例單片集成D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，按其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)不同一般分為兩類：一類集成芯片內(nèi)部只集成了電阻網(wǎng)絡(luò)（或恒流源網(wǎng)絡(luò)）和模擬電子開關(guān)，另一類則集成了組成D/A轉(zhuǎn)換器的全部電路。14.2A/D轉(zhuǎn)換電路

14.2.1A/D轉(zhuǎn)換的基本原理14.2.2A/D轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)退出14.2.2A/D轉(zhuǎn)換電路實(shí)例14.2.1A/D轉(zhuǎn)換的基本原理由于輸入的模擬信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)量，要想將其轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量，一般要經(jīng)過四個(gè)步驟：采樣、保持、量化、編碼。1．采樣定理采樣是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行周期性地抽取樣值的過程，就是將一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的模擬量。采樣定理：為了能不失真地恢復(fù)原模擬信號(hào)，采樣頻率應(yīng)不小于輸入模擬信號(hào)頻譜中最高頻率的兩倍。2．采樣——保持電路由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，在每次采樣以后，需要把采樣電壓保持一段時(shí)間。3．量化和編碼通常把輸出數(shù)字量最小單位所對(duì)應(yīng)的輸入模擬電壓叫做量化單位△。將采樣－保持電路的輸出電壓轉(zhuǎn)化成量化單位△的整數(shù)倍的過程叫做量化。用二進(jìn)制代碼來表示各個(gè)量化電平的過程，叫做編碼。量化級(jí)分得越多（n越大），量化誤差越小。14.2.2A/D轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)1.分辨率：常以A/D轉(zhuǎn)換器輸出的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示，位數(shù)越多，則分辨能力越高。2.轉(zhuǎn)換精度：A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是指A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量與理論上輸出的數(shù)字量之間的差別。常用最低有效位的倍數(shù)來表示。

3.轉(zhuǎn)換速度：A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度主要取決于轉(zhuǎn)換器的類型，不同的轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度相差很大。

．A/D轉(zhuǎn)換電路實(shí)例ADC0809是一種典型的A/D轉(zhuǎn)換器，是8位8通道逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換器。本章小結(jié)1．?dāng)?shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出。2．D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有分辨率、轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換誤差、轉(zhuǎn)換速度和溫度系數(shù)等。3．模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)則將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字