第10章 数模和模数转换.ppt

10.2.2 权电阻网络DAC 10.2.3 倒T形电阻网络DAC 2、DAC公式推导 10.2.4 集成DAC 2. 集成D/A转换器 DAC0832 2. 集成D/A转换器DAC0832 2. 集成D/A转换器DAC0832 3、DAC应用 10.2.5 DAC的主要技术指标 10.2.5 DAC的主要技术指标 10.2.5 D/A转换器的主要技术指标 10.2.5 D/A转换器的主要技术指标 2. 转换速度 10.3.1 ADC原理 3. 关于量化误差 10.3.2 直接转换型ADC 并联比较型ADC特点： 转换速度快； 结构复杂。 2.逐次比较型ADC 逐次逼近型ADC的特点： 10.3.3 间接转换型ADC （2）第一次积分阶段 （3）第二次积分阶段 在T2结束时vO的表达式可写为： 双积分型ADC的特点： 设T2=t2－t1，于是有： 设在此期间计数器所累计的时钟脉冲个数为λ，则： T2与VI成正比，T2就是双积分A/D转换过程的中间变量 计数器中所计得的数λ（λ=Qn-1…Q1Q0），与在取样时间T1内输入电压的平均值VI成正比。只要VIVREF，转换器就能将输入电压转换为数字量 T2=λTC 工作原理： 考虑最坏情况全0到全1 —— 输出到满度的允许误差内（通常是±1／2LSB） 建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需时间 10.2.5 DAC的主要技术指标 10.3.1 ADC原理及其一般工作步骤 10.3.2 直接转换型ADC 逐次比较型ADC 10.3.3 间接转换型ADC 10.3.4 ADC的性能指标 10.3 模数转换器（ADC） 10.3.5 集成ADC及其使用 并行ADC 双积分式ADC 模拟量：时间上连续，幅值也连续 数字信号：时间上离散，幅值也离散 ADC一般包括：采样、 保持、量化、编码 4个过程 A/D转换器概述 将模拟电压成正比地转换成对应的数字量 ADC功能： 采样定理：采样频率至少应为信号最高有效频率的两倍 信号调理：使信号的最大幅度与ADC的基准电压相当 低通滤波：滤除信号中超出采样频率的频率成分 A/D转换器概述 A／D转换前的模拟信号处理方案 1. 采样与保持 采样是将随时间连续变化的模拟量转换为在时间离散的模拟量 保持电路则将所采样的模拟信号值保持一段时间。以使得后续的量化编码过程中信号值不发生变化。 采样与保持过程往往是通过采／保电路同时完成的 fs≥2 fi(max) 采样频率:每秒钟采样的次数 输入信号Vi的最高频率分量的频率 Vi t Vs 香农采样定理： 为了保证采样信号Vs能正确地表示模拟输入信号Vi，必须满足： 2. 量化与编码 量化：把采样电压表示为最小量化单位（△)的 整数倍的过程即: [Vs/ △],余数即为量化误差 编码:把量化的结果(△的整数倍)用二进制代码表示,这些代码就是A/D转换的结果 0 1 t vI 00 11 01 10 vI t 量化与编码的概念 例:试用三位二进制代码对0—1V的电压进行 量化与编码(取△=1/8V,量化误差为△=1/8V) 0 1/8V 7/8V 2/8V 3/8V 4/8V 5/8V 6/8V 1V 0 △ 000 1 △ 001 2 △ 010 3 △ 011 4 △ 100 5△ 101 6 △ 110 7 △ 111 Vi 量化结果 编码结果 如果取△=2/15V,量化误差为△/2=1/15V 0 1/15V 13/15V 3/15V 5/15V 7/15V 9/15V 11/15V 1V 0 △ 000 1 △ 001 2 △ 010 3 △ 011 4 △ 100 5△ 101 6 △ 110 7 △ 111 Vi 量化结果 编码结果 用?表示最小量化单位。?是数字信号最低位为1时所对应的模拟量，即1LSB 任意采样电压不一定都能被?整除，所以量化后不可避免地存在量化误差? 量化误差是原理性误差，因而无法消除。ADC的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小 两种量化方式：只舍不入和四舍五入 任何一个数字量的大小只能