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一、模拟量、数字量以及二者的相互转换 2.D/A转换器原理 一、权电阻型D/A转换器 二、R-2R 网络型D/A转换器 地线的连接 START 转换启动信号：START上跳沿时，所有内部寄存器清“0”；START下跳沿时，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。 D7~D0 数据输出线：为三态缓冲输出形式。 OE 输出允许信号：用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE=0，输出数据线呈高电阻； OE=1，输出转换得到的数据。 CLK 时钟信号：ADC 0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供。通常使用频率为500kHz的时钟信号。 EOC 转换结束信号：EOC=0，正在进行转换； EOC=1，转换结束。 Vcc： ＋5V电源 Vref 参考电源：参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为＋5V（Vref（＋）＝＋5V，Vref（一）=0V）。 t f(t) O 模拟信号 二、取样—保持电路 所谓取样就是将一个时间上连续变化的模拟量转换为时间上离散的模拟量。 根据取样定理，每经过一定时间间隔TS取出信号的一个值，只要 TS≤ （fm为信号频带中的最高频率），这些取样值就可以无损失地表达原模拟信号。 t f *(t) O 7 6 5 4 3 2 1 1TS 2TS 取样信号 3TS 4TS 5TS 6TS 7TS 8TS A/D转换器 二、取样—保持电路 由于对模拟量进行量化的过程需要一定的时间，所以为保证转换精度，在转换（即量化）时间内应使取样点的函数值保持不变。 这种暂时保持由瞬时取样得到的模拟信号的电路，就是取样—保持电路。右图是一种常用的取样—保持电路。 uI S(t) ∞ + uO R2 C T R1 S(t) S(t) S(t) S(t) uO= -uC + - 1 0 tW S(t) TS-tW 在取样脉冲S（t）持续时间tw内 ，T导通。输入信号uI经开关T对电容C进行充电。只要充电时间常数远小于取样信号S（t）的持续时间tw，则输出信号uO就能跟踪输入信号uI的变化。 当取样脉冲结束，即在TS-tw时间内，场效应管T关断，因而电容器上电压uC无泄放回路，保持不变，则uO=-uC也保持不变。 LSB 第三节 A/D转换器 三、并行比较型A/D转换器 假定被转换的模拟输入电压uI在0～UREF范围内变化。取3位二进制数代表模拟输入uI的数字输出。 采用有舍有入的量化方式，利用电阻分压把标准电压UREF分成8段（量化阶梯），位数越多，精度越高。 UR1= UREF R R R R R R UR2= UREF UR3= UREF UR4= UREF UR6= UREF UR5= UREF UR7= UREF UREF LSB/2 二进制数输出 其中6段间隔为(1/7)UREF，另外两段间隔（最初和最末）为(1/14)UREF。因此，输入模拟电压从0到UREF整个范围内，它的最大量化误差都是一样的，即永远不会超过(1/14) UREF。 010 011 100 101 110 111 001是在(1/7)UREF时的值。在(1/14)UREF，(3/14)UREF之间的值和(1/7)UREF最多相差(1/14)UREF ，因此，最大量化误差不会超过(1/14) UREF。 000 001 R8 R1 参考电压 模拟输入电压uI UREF UREF UREF UREF UREF UREF UREF R R R R R R 分压器组 UREF C1 C7 C6 C5 C4 C3 C2 uI 比较器组 Q6 Q4 FF7 Q7 FF6 FF5 Q5 FF4 FF3 Q3 FF2 Q2 FF1 Q1 CP 由7个D触发器组成的同步寄存器组。 D2 D1 D0 编码器 例：当 ， 求输出的数字量。 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 3/14URE