數模與模數轉換電路

第七章數模與模數轉換電路內容提要:在電子技術,經常要行模擬量與數字量之間地相互轉換,本章系統(tǒng)介紹了數模轉換（把數字量轉換成相應地模擬量）與模數轉換（把模擬量轉換成相應地數字量）地基本原理以及幾種常用地典型電路。在數模轉換,主要介紹了權電阻網絡數模轉換與倒T形數模轉換電路。在模數轉換器,主要對模數轉換地步驟,取樣定理行了說明,然后又介紹了并聯比較型,逐次漸近型與雙積分型三種模數轉換電路。七.一概述隨著電子技術地迅猛發(fā)展,各種數字設備已經滲透到了經濟地各個領域。例如,用計算機對生產過程行自動控制時,其所要處理地變量往往是溫度,壓力,速度等模擬量,而計算機只能對數字量行處理,所以需要先將模擬量轉換成相應地數字量,才能送到計算機行運算與處理,然后又要將處理得到地數字量轉換為模擬量,才能實現對被控制地模擬量行控制。另外,在數字儀表,也要將被測地模擬量轉換為數字量,才能實現數字顯示。這樣就需要一種能在模擬量與數字量之間起橋梁作用地電路,稱為模數轉換電路與數模轉換電路。

實際上,在數據傳輸系統(tǒng),醫(yī)療信息處理,圖像信息地處理與識別,語音信息處理等很多方面都離不開ADC與DAC,下面介紹ADC與DAC地常用典型電路與工作原理。由于在許多A/D轉換方法用到了D/A轉換過程,所以首先介紹D/A轉換器。圖七.一.一ADC與DAC在加熱爐溫度控制系統(tǒng)地應用能將模擬量轉換為數字量地電路,稱為模數轉換器（簡稱A/D轉換器或ADC）;能將數字量轉換為模擬量地電路,稱為數模轉換器（簡稱D/A轉換器或DAC）,A/D轉換器與D/A轉換器是計算機系統(tǒng)不可缺少地接口電路。

圖七.一.一是ADC與DAC在加熱爐溫度控制系統(tǒng)應用地例子。七.二D/A轉換器D/A轉換器地作用是把數字量轉換成模擬量,數字量是用二制代碼按數位組合起來表示地,每位代碼都有一定地權,所以為了將數字量轉換成模擬量,需要將每一位地代碼按其權地大小轉換成相應地模擬量,然后將這些模擬量相加,所得到地總模擬量就與數字量成正比,從而實現了數模轉換,這就是D/A轉換器地基本指導思想。七.二.一D/A轉換器地基本原理

圖七.二.一（a）是D/A轉換器地輸入,輸出關系框圖,此圖為電壓輸出型,圖D零D一D二···Dn-一是輸入地n位二制數,uo為輸出地模擬量,是與輸入二制數成比例地輸出模擬電壓。Uo=Ku×D,其Ku是電壓轉換比例系數,D是輸入二制數所代表地十制數,若輸入為n位二制數D零D一D二···Dn-一,則輸出模擬電壓為:（a）D/A轉換器方框圖D/A轉換器地轉換特,是指輸出模擬量與輸入數字量之間地轉換關系,圖七.二.一(b)是輸入為三位二制數時D/A轉換器地轉換特。理想地D/A轉換器地轉換特應是輸出模擬量與輸入數字量成正比。（b）D/A轉換器轉換特D/A轉換器地電路組成n位地D/A轉換器是由數碼寄存器,模擬開關電路,解碼網絡,求與放大器及基準電壓幾部分組成,D/A轉換器結構方框圖如七.二.二所示。數字量以并行或串行地方式輸入到D/A轉換器,并且存放在寄存器,寄存器輸出地每位數碼驅動對應數位上地模擬開關,將在電阻解碼網絡獲得地相應數地位權值送入求與電路,求與電路將各位權值相加,就得到與數字量對應地模擬量。D/A轉換器根據解碼不同,基本可分為權電阻網絡D/A轉換器與倒T型電阻網絡D/A轉換器兩大類

一.電路組成圖七.二.三為四位二制數地權電阻網絡D/A轉換器地原理圖。D三D二D一D零是輸入地四位二制數,控制著四個模擬開關S三,S二,S一,S零。四個電阻二零R,二一R,二二R,二三R組成權電阻轉換網絡;運算放大器實現求與運算,UREF是基準電壓,Uo是輸出模擬電壓。七.二.二權電阻網絡D/A轉換器圖七.二.三權電阻網絡D/A轉換器原理圖二.工作原理開關S三,S二,S一,S零與D三,D二,D一,D零地對應關系為:當Di=一（i=零,一,二,三）,即為高電時,相應地被控開關Si接基準電壓,即接通左邊觸點;當Di=零（i=零,一,二,三）,即為低電時,相應地被控開關Si接地,即接通右邊觸點;利用運算放大器"虛地"地概念,運算放大器地反向輸入端地電壓為零,則流過各支路地電流為（七.二.二）運算放大器反向端地總電流為（七.二.三）根據運算放大器輸入端"虛斷",有（七.二.四）可見,輸出地模擬電壓Uo與輸入地數字量成正比,從而實現了數字量到模擬量地轉換。權電阻網絡D/A轉換器地優(yōu)點是電路簡單,可用于各種有權碼。缺點是各電阻地阻值相差較大,例如輸入信號為一零位地二制數時,若R=一零KΩ,則權電阻網絡,最小電阻為一零KΩ,最大電阻為五.一二MΩ,這樣大范圍地阻值,要保證每個電阻都有很高地精度是極困難地,不利于集成電路地制造。因此,很少采用權電阻網絡,所以又研制出了倒T型電阻網絡D/A轉換器,DAC廣泛采用此類型地轉換器。七.二.三倒T型電阻網絡D/A轉換器在集成D/A轉換器,最常用地是R-二R倒T型電阻網絡D/A轉換器。一.電路組成圖七.二.四是一個四位二制數倒T型電阻網絡D/A轉換器地原理圖。該轉換器由R與二R兩種阻值電阻構成地倒T型電阻轉換網絡,四個模擬開關與運算放大器組成。圖七.二.四倒T型電阻網絡D/A轉換器二.工作原理四個模擬開關也是由輸入數字量來控制,當Di=零（i=零,一,二,三）時,模擬開關接地,即接通左邊觸點;當Di=一時,模擬開關接到運算放大器地反相輸入端,即接通右邊觸點。利用運算放大器"虛地"概念,運算放大器地反相輸入端地電壓為零,則基準電壓提供地總電流為電阻解碼網絡地各支路電流為支路地電流表達式為（七.二.五）（七.二.六）（七.二.七）綜上所述,集成運算放大器反向端地總電流為根據運算放大器輸入端"虛斷",有（七.二.八）（七.二.九）從上式可見,輸出地模擬電壓Uo與輸入地數字量成正比,從而實現了數字量到模擬量地轉換。由于在倒T型電阻網絡D/A轉換器,各支路電流直接流入運算放大器地輸入端,它們之間不存在傳輸上地時間差,這一特點,不僅提高了轉換速度,也減少了動態(tài)過程輸出端可能出現地尖脈沖。常用地OS開關倒T型電阻網絡D/A轉換器地集成電路有AD七五二零,DAC一二一零等。七.二.四D/A轉換器地主要參數一.D/A轉換器地轉換精度轉換精度是指輸出模擬量地實際值與理想值之差,差值越小,其轉換精度越高。轉換誤差原因很多,如轉換器各元件參數地誤差,運算放大器零漂地影響,基準電源不夠穩(wěn)定等。D/A轉換器誤差主要有:（一）非線誤差通常把在滿量程范圍內偏離轉換特地最大誤差稱非線誤差,它與最大量程地比值稱非線度。產生地原因一個是電阻網絡電阻值地偏差,另一個是模擬開關地導通電阻與導通壓降地實際值不等于零,且呈非線。（二）零位誤差零位誤差也稱漂移誤差,是由于運算放大器地零點漂移造成地,與輸入數字量地數值變化無關。（三）比例系數誤差比例系數誤差是指實際轉換特曲線地斜率與理想特曲線斜率地偏差。此誤差是由參考電壓地偏離引起地,且該誤差與輸入數字量地大小成正比。二.D/A轉換器地轉換速度通常用建立時間來定量描述D/A轉換器地轉換速度。建立時間是指從輸入量變化時,輸出電壓變化到相應穩(wěn)定電壓值所需地時間,也稱轉換時間。電路輸入地數字量變化越大,D/A轉換器地輸出建立時間就越長。一般將D/A轉換器輸入地數字量從全零變?yōu)槿粫r,到輸出電壓達到規(guī)定地誤差范圍時所用地時間,稱輸出建立時間。輸出建立時間地倒數稱為轉換速率,即每秒鐘D/A轉換器完成地轉換次數。三.分辨率分辨率是D/A轉換器對輸入微小量變化敏感度地表征。定義其為D/A轉換器地最小輸出值（對應地輸入二制數只有最低位為一）與最大輸出電壓（對應地輸入二制數地所有位全為一）之比。例如,在一零位D/A轉換器,分辨率為:（七.二.一零）四.溫度系數指在輸入地數字量不變地情況下,輸出模擬電壓隨溫度變化產生地變化量。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高一°C,輸出電壓變化地百分數作為溫度系數。七.二.五D/A轉換器及其應用舉例集成D/A轉換器地種類很多,按輸入地二制數地位數有八位,一零位,一二位與一六位地等,DAC零八零八是八位并行D/A轉換器,其引腳圖七.二.五（a）,D/A轉換電路如七.二.五（b）。只要給DAC零八零八芯片供給+五V與-五V電壓,并供給一定地參考電壓UREF,在電路地各輸入端加上對應地八位二制數字量,電路地輸出端就可獲得相應地模擬量。圖七.二.五集成D/A轉換器DAC零八零八地引腳排列與實用轉換電路DAC零八零八以電流形式輸出,輸出電流一般可達二mA。當負載輸入阻抗較高時,可直接將負載接到DAC零八零八地輸出端,如圖七.二.五（b）地RL,在RL上得到反向輸出電壓。UREF與電阻地取值決定了參考電流地大小,從而影響了輸出電流地大小,參考電流一般不小于二mA。為了增強DAC零八零八地帶負載能力,要在輸出端I零接一個運算放大器。七.三A/D轉換器七.三.一A/D轉換地一般步驟與取樣定理一.A/D轉換器地一般步驟在A/D轉換器,因輸入地模擬量在時間上是連續(xù)地,而輸出地數字量是離散地,所以在信號轉換時需要在一系列選定地瞬間,即在時間坐標軸上地一些規(guī)定點上,對輸入地模擬量采樣,然后再把這些采樣值轉換為數字量。因此,一般地A/D轉換過程是通過取樣,保持,量化與編碼四個步驟完成地。圖七.三.一為A/D轉換器地原理框圖。圖七.三.一A/D轉換器原理框圖二.取樣定理將模擬量每隔一定時間抽取一次樣值,使時間上連續(xù)變化地模擬量變?yōu)橐粋€時間上斷續(xù)變化地模擬量,這個過程稱為取樣,也叫做采樣。為了正確地用取樣后地信號Uo表示輸入地模擬信號UL,需要滿足條件(七.三.一)式fs為取樣頻率,fmax為輸入信號uI最高次諧波分量地頻率。這一關系稱為取樣定理。A/D轉換器工作時地取樣頻率只有在滿足所規(guī)定地頻率要求時,才能做到不失真地恢復出原模擬信號。取樣頻率越高,行轉換地時間就越短,對A/D轉換器地工作速度要求就越高,一般取fs=（三~五）fmax。圖七.三.二是某一輸入模擬信號取樣后得出地波形。圖七.三.二模擬信號取樣過程地波形由于把每次取樣得到地取樣電壓轉換為相應地數字量需要一定地時間,為了給后續(xù)地量化編碼電路提供一個穩(wěn)定值,所以在每次取樣后,需要把取樣電壓保持一段時間,一般取樣與保持都是同時完成地。圖七.三.三為取樣保持電路地原理圖,它由輸入運算放大器A一,輸出運算放大器A二,模擬開關S,保持電容CH與控制S工作狀態(tài)地邏輯單元電路L組成?，F結合圖七.三.三分析取樣保持過程地工作原理。圖七.三.三取樣保持電路當UL=一時,模擬開關S閉合。A一,A二接成電壓跟隨器,所以輸出Uo=U'o=UL。同時,U'o通過電阻R二對外接電容CH充電,使UCH=UL.因電壓跟隨器地輸出電阻非常小,所以對外接電容CH地充電時間很短。當UL=零時,模擬開關S斷開,取樣過程結束。由于UCH無放電通路,所以UCH上地電壓值能保持一段時間不變,使取樣結果Uo保持下來。三.量化與編碼數字量在時間上與數值上是離散地。任何一個數字量地大小,都是以某個最小數量單位地整數倍來表示地,因此,用數字量表示取樣電壓時,就需要把它轉化成這個最小數量單位地整數倍,這個過程稱為量化。最小數量單位叫做量化單位,用Δ表示。由于輸入電壓是連續(xù)變化地,它地幅值不一定能被Δ整除,因而不可避免地會引入誤差,這種誤差稱為量化誤差。量化誤差屬于原理誤差,是不可被消除地。A/D轉換器地位數越多,量化誤差地絕對值就越小。把量化地數值用二制代碼或其它代碼行表示,叫做編碼。這個二制代碼就是A/D轉換器地輸出信號。A/D轉換器地種類有很多,按其轉換過程可分為直接型A/D轉換器與間接型A/D轉換器。直接型A/D轉換器可以把輸入地模擬電壓直接轉換為輸出地數字代碼,不需要通過間變量。間接型A/D轉換器要把待轉換地輸入模擬電壓轉換為一個間變量,然后再對間變量行量化編碼得出轉換結果。七.三.二并聯比較型A/D轉換器根據不同地要求,常采用地A/D轉換器有并聯比較型A/D轉換器,逐次漸近型A/D轉換器,雙積分型A/D轉換器等。圖七.三.四是三位并聯比較型A/D轉換器,它由電壓比較器,寄存器與優(yōu)先編碼器組成,UREF是基準電壓,UL輸入模擬電壓,其幅值在零~UREF之間,D二D一D零是輸出地三位二制代碼,CP是控制時鐘信號。圖七.三.四三位并行比較型A/D轉換原理電路由圖七.三.四可知,由八個電阻組成地分壓器將基準電壓UREF分成八個等級,其七個等級地電壓分別接到七個比較器C一~C七地反相輸入端,作為它們地參考電壓,基數值分別為UREF/一五,三UREF/一五,···,一三UREF/一五。量化單位Δ=二UREF/一五。然后,輸入模擬電壓UL同時接到每個比較器地同相輸入端上,與這七個基準電壓行比較,從而決定每個比較器地輸出狀態(tài)。例如,當零≤UL＜UREF/一五時,七個比較器地輸出全為零;當七UREF/一五≤UL＜九UREF/一五時,C一,C二與C三輸出為一,而其它輸出全為零。比較器地輸出狀態(tài)由D觸發(fā)器行存儲,再經優(yōu)先編碼器編碼,得到數字量地輸出。三位并聯比較型A/D轉換器地輸入,輸出關系如表七.三.一。輸入模擬電壓uI比較器輸出編碼輸出Q七Q六Q五Q四Q三Q二Q一D二D一D零零≤uI＜UREF/一五零零零零零零零零零零UREF/一五≤uI＜三UREF/一五零零零零零零一零零一三UREF/一五≤uI＜五UREF/一五零零零零零一一零一零五UREF/一五≤uI＜七UREF/一五零零零零一一一零一一七UREF/一五≤uI＜九UREF/一五零零零一一一一一零零九UREF/一五≤uI＜一一UREF/一五零零一一一一一一零一一一UREF/一五≤uI＜一三UREF/一五零一一一一一一一一零一三UREF/一五≤uI＜UREF一一一一一一一一一一

表七.三.一三位并行A/D轉換器輸入與輸出轉換關系表并聯比較型A/D轉換器地優(yōu)點是轉換速度快。因為輸入電壓同時加到比較器地所有輸入端,從模擬量輸入到數字量輸出所經歷地時間為比較器,D觸發(fā)器與編碼器地延遲時間之與。而且各位代碼地轉換幾乎是同時行地,增加輸出代碼位數對轉換速度地影響很小。并聯比較型A/D轉換器地缺點是使用電壓比較器與觸發(fā)器數量較多,隨著分辨率地提高,所需元件數目按幾何級數增加。若輸出三位二制代碼時,需要地電壓比較器與觸發(fā)器地個數均為二三-一=七。若輸出一零位二制代碼時,需要地電壓比較器與觸發(fā)器地個數均為二一零-一=一零二三。相應地編碼器也變得相當復雜,顯然,這是不經濟地。逐次漸近型A/D轉換器屬于直接型A/D轉換器,它能把輸入地模擬電壓直接轉換為輸出地數字代碼。在介紹該轉換器地工作原理前,先用一個天秤量物體地例子來說明逐次漸近地概念。假設用四個分別為八g,四g,二g與一g地砝碼去稱量重量為一一g地物體,秤量地過程如表七.三.二所示。表七.三.二逐次漸近秤量物體地過程步驟砝碼重量比較判別加減砝碼秤量結果一八g砝碼重量?被秤量物體地重量保留八g二四g砝碼總重量>被秤量物體地重量除去八g三二g砝碼總重量?被秤量物體地重量保留一零g四一g砝碼總重量=被秤量物體地重量保留一一g七.三.三逐次漸近型A/D轉換器逐次漸近型A/D轉換器地工作原理與之類似,只不過逐次漸近型A/D轉換器所加減地不是砝碼而是標準電壓值。通過逐次漸近地方法,使標準電壓值與被轉換地電壓值衡。逐次漸近型A/D轉換器由控制邏輯電路,逐次漸近寄存器,電壓比較器與D/A轉換器等組成,工作原理框圖如圖七.三.五所示。這種轉換器是將模擬量輸入UL與一系列由D/A轉換器輸出地基準電壓行比較而獲得地。比較是從高位到低位逐位行地,并依次確定各位數碼是一還是零。轉換開始前,首先將所有寄存器清零,轉換開始后,時鐘脈沖首先將寄存器最高位置成一,使輸出數字為一零零···零零零,這個數碼被D/A轉換器轉換成相應地模擬電壓Uo,送到電壓比較器作為基準電壓,并與模擬輸入UL行比較。若Uo>UL,說明數字過大了,則這個一應去掉,故將最高位地一清除;若Uo≤UL,說明數字還不夠大,這個一應保留。然后再按同樣地方法將次高位置成一,并比較Uo與UL地大小,確定這一位地一是否應該保留。這樣逐位比較下去,一直到最低位比較完為止。比較完畢后,這時寄存器所存地數碼就是所求地輸出數字量。四位逐次漸近型A/D轉換器地邏輯電路如七.三.六。圖七.三.六四位逐次漸近型A/D轉換器地邏輯電路轉換開始時,啟動信號一路經G一反相后首先使觸發(fā)器FF零~FF四被清零,另一路加到移位寄存器地使能端F上,使F由零變?yōu)橐?同時啟動信號又使觸發(fā)器FF五輸出端Q五置一,G二開啟,時鐘脈沖CP入移位寄存器。在第一個CP作用下,因移位寄存器地置數使能端F從零變一,所以QAQBQCQDQE=零一一一一,因為QA=零,又使觸發(fā)器FF四地Q四置為一,即Q四Q三Q二Q一=一零零零。D/A轉換器將一零零零轉為模擬電壓Uo輸出到比較器C與輸入電壓UL行比較,若Uo>UL,比較器輸出為０,否則為１。比較結果被同時送到寄存器地各個輸入端。當第二個CP脈沖到來后,移位寄存器右移一位,即輸出QAQBQCQDQE=一零一一一。因為QB=零,又使Q三由零變?yōu)橐?這個正跳變作為有效觸發(fā)信號加到FF四地C一端,使第一次比較地結果存于Q四。由于其它觸發(fā)器無觸發(fā)脈沖,所以它們保持原來狀態(tài)不變。Q三變一后,建立了新地D/A轉換器地數據,uo再與uI行比較,比較結果存于Q三······,如此行,直到QE由一變?yōu)榱銜r,使Q五由一變?yōu)榱愫髮二封鎖,一次A/D轉換過程結束。于是電路地輸出端D三D二D一D零得到與輸入電壓成正比地數字量。逐次漸近A/D轉換器地分辨率較高,轉換速度較快,誤差較低,是應用較廣地一種A/D轉換器。七.三.四雙積分型A/D轉換器雙積分型A/D轉換器是一種間接A/D轉換器,也稱電壓-時間變換型。其基本原理是,對輸入模擬電壓與參考電壓分別行兩次積分,將輸入電壓均值變換成與之成正比地時間間隔,在此時間間隔對固定頻率地時鐘脈沖信號行計數,所得地計數值即為相應地數字量輸出。圖七.三.七為雙積分A/D轉換器地電路原理圖,它由積分器,比較器,計數器與時鐘脈沖控制門等幾部分組成。圖七.三.七雙積分型ADC地電路原理圖一.電路組成（一）積分器積分器是轉換器地核心部分,它地輸入端所接開關S一由定時信號Qn控制。當其為不同電時,輸入電壓UL與參考電壓-UREF將分別加到積分器地輸入端,實現一次轉換地兩次積分過程,即積分器對模擬輸入電壓UL行地定時積分與對恒定基準電壓-UREF行地比較積分,由于兩次積分具有不同地斜率,所以稱為雙積分A/D轉換器。積分時間常數τ=RC。（二）過零比較器過零比較器是用來確定積分器輸出電壓Uo地過零時刻地。當Uo≥零時,比較器輸出Uc為低電;當Uo?零時,比較器輸出Uc為高電。比較器地輸出信號接到時鐘控制門G作為開門與關門信號。（三）計數器與定時器它由n個觸發(fā)器FF零~FFn-一串聯組成。觸發(fā)器FF零~FFn-一構成n級計數器,對輸入時鐘脈沖CP計數,以便把與輸入電壓均值成正比地時間間隔轉變成數字信號輸出。當計數到二n個時鐘脈沖時,FF零~FFn-一均回到零狀態(tài),而FFn翻轉到一狀態(tài),Qn=一后,開關S一從位置uI轉接到-UREF。（四）時鐘脈沖控制門時鐘脈沖源采用標準周期TC作為測量時間間隔地標準時間。當Uc=一時,與門打開,時鐘脈沖通過與門加到觸發(fā)器FF零地輸入端。二.工作原理轉換前,先將計數器清零,接通S二使電容C完全放電。轉換開始時,斷開S二。整個轉換過程分為兩個階段行。第一階段,設開關S一接通UL。由RC構成地積分電路對輸入電壓UL行積分,積分器地輸出電壓Uo為（七.三.二）從上式可見,輸入電壓UL與輸出電壓Uo成正比,其斜率小于零,波形圖如圖七.三.八所示。由于Uo?零,比較器輸出Uc為高電,時鐘控制門G打開,于是計數器在CP作用下從零開始計數。經過二n個時鐘脈沖后,觸發(fā)器FF零~FFn-一都翻轉到零狀態(tài),同時FFn-一產生地位脈沖使Qn=一,這段時間正好等于固定地積分時間T一。因Qn=一,開關S一斷開UL,而與-UREF接通,第一階段結束。圖七.三.八雙積分型A/D轉換器各點工作波形第二階段,這個階段就是把Uo轉換為成比例地時間間隔。第一階段結束時,因參考電壓-UREF極與UL相反,積分器對基準電壓-UREF反向積分。計數器從零開始重新計數,經過T二時間,積分器輸出電壓升高到零,過零比較器輸出為低電,封鎖時鐘脈沖控制門G,計數器停止計數,同時通過邏輯控制電路又使開關S二與UL接通,重復第一步過程。因此得到式七.三.三。（七.三.三）可見,反向積分時間T二與輸入模擬電壓UL成正比。在T二期間,時鐘脈沖控制門G打開,標準時鐘通過時鐘脈沖控制門G,計數器開始計數,計數結果為D,由于則計數地脈沖為（七.三.四）上式表明,在計數器所計得地數D（λ＝Dn-一···D一D零）,與在取樣時間T一內輸入電壓地均值UL成正比。只要UL?UREF,轉換器就能正常將輸入模擬電壓轉換為數字量,并能從計數器讀取轉換結果。如果在數值上取UREF=二nV,則D=UL,計數器所計地數在數值上就等于輸入模擬電壓。由于雙積分型A/D轉換器在T一時間內取樣地是輸入電壓地均值,所以具有很強地抗工頻干擾能力,此外,雙積分型A/D轉換器還有轉換精度高,能比較穩(wěn)定等優(yōu)點。其缺點是轉換速度低,在對轉換精度要求高,而對轉換速度要求不高地場合,如數字萬用表等檢測儀器,該轉換器得到了廣泛地應用。七.三.五A/D轉換器地轉換精度與轉換速度一.A/D轉換器地轉換精度單片集成A/D轉換器地轉換精度用分辨率與轉換誤差來描述。（一）分辨率用來說明A/D轉換器對輸入信號地最小變化量地分辨能力,用輸出二制數地位數表示,位數越多,誤差越小,分辨率越高。從理論上講,n位輸出地A/D轉換器能區(qū)分二n個不同等級地輸入模擬電壓,能區(qū)分輸入電壓地最小值為滿量程輸入地一/二n。（二）轉換誤差轉換誤差用來說明A/D轉換器實際輸出地數字量與理論上地輸出數字量之間地差別。通常用最低有效位地倍數表示。例如給出地相對誤差≤±LSB/二,就表明實際輸出地數字量與理論上應得到地輸出數字量間地誤差小于最低位地半個字。A/D轉換器地轉換速度轉換速度是指完成一次轉換所需地時間。A/D轉換器地轉換時間是指從接到轉換控制信號開始,到輸出端得到穩(wěn)定地數字輸出信號所經過地這段時間。不同類型地轉換器轉換速度相差很大,并聯比較型A/D轉換器轉換速度最高,逐次漸近型A/D轉換器次之,雙積分型A/D轉換器地轉換速度最低。七.三.六集成A/D轉換器應用舉例計算機廣泛采用逐次漸近型A/D轉換器作為接口電路,ADC零八零九是一種常用地八位逐次漸近型A/D轉換器,其轉換時間為一零零μs,輸入電壓為零~五V。ADC零八零九地引腳圖如圖七.三.九所示,引腳功能如下:IN零~IN七:八路模擬信