测控电路第6章信号转换电路技术方案.ppt

6.5.1 电流/电压转换电路 6.5 电压电流转换电路 R1 ∞ - + + N uo R2 Rs is i （一）反相输入型 要求电流源is的内阻Rs必须很大， is需远大于运算放大器偏置电流 6.5 电压电流转换电路 6.5.1 电流/电压转换电路 （二）同相输入型 R2 ∞ - + + N uo R1 R3 R4 i ui 6.5 电压电流转换电路 6.5.2 电压/电流转换电路 io R4??R7+RL R4 ∞ - + + N V2 R5 R1 R3 V1 R2 R6 R7 uN uP ui Ub +E R1=R2，R3=R4 RL 要求： （1）输出电流只与输入电压有关，与负载基本无关； （2）能够输出所需较大电流。 6.5 电压电流转换电路 6.5.2 电压/电流转换电路 RL ui io 输出电流不仅与输入电压 有关，而且与负载有关 不能输出所需较大电路 io RL ui R R??RL 6.6 模拟数字转换电路 传感器输出的信号多为模拟信号，在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转换器（简称A/D转换器或ADC）。相反，经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构等，需要数/模转换器（简称D/A转换器或DAC）将数字量转换成相应的模拟信号。 6.6.1 量值的数码表示 （一）二进制码 在数字技术中，量值常用数码表示。由于二进制器件容易制作、工作可靠，量值常用二进制数码表示。 6.6 模拟数字转换电路 UR —— 基准量值； 2-i ——相应数码位的加权值。 6.6 模拟数字转换电路 6.6.1 量值的数码表示 U1 —— LSB（最低有效位）量值； 2i ——相应数码位的加权值。 （一）二进制码 6.6.1 量值的数码表示 主要技术指标 （1）分辨率 发生单位数码变化时，所对应模拟量的相对于基准量的变化。 （2） 量化：将幅度连续取值的模拟信号变为只能取有限个某一最小当量LSB的整数倍数值的过程称为量化。 （3）量化误差 通过量化将连续量转换成离散量所产生的误差称为叫做量化误差，在采用四舍五入时最大误差可达到1LSB的 1/2，不采用时它等于1LSB 。 6.6 模拟数字转换电路 6.6 模拟数字转换电路 6.6.1 量值的数码表示 a) 采样 b) 量化 f ( t ) t F 8 F 6 F 5 F 4 F 3 F 2 F 1 0 1 2 3 4 5 6 7 F 7 f 1 ( t ) t 0 1 2 3 4 5 6 7 011 101 111 111 110 10 0 011 101 对应编码 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F 测量与控制电路 * 电压电流转换电路 电压频率转换电路 采样保持电路 6. 信号转换电路 模拟数字转换电路 * 6.1 电压比较电路 6.1.1 电平比较电路 （一）差动比较电路 -1 +1 # ui Uo UR uiUR ui Uo UR O uiUR a）电压比较器符号 b）电压比较器特性 电压比较器是一种电压-开关信号转换器。 一种将电压信号离散化电路 * 6.1 电压比较电路 6.1.1 电平比较电路 （二）求和比较电路（阈值可变） 优点：阈值可变 缺点：振铃现象 ∞ - + + ui Uo U R1 R2 R Σ UR ui un 电平比较器的“振铃”现象 Uo * 6.1 电压比较电路 6.1.2 滞回比较电路 不同方向变化不同阈值 a) 电路原理图 b) 传输特性 ui Uo U1 O U2 -1 +1 # ui Uo UR R R2 R1 6.1 电压比较电路 6.1.2 滞回比较电路 -1 +1 # ui Uo UR R R2 R1 VS2 VS3 电压比较器是一种带正反馈的运算放大器，以提高转换速率，消除振铃现象，可以通过钳位以获得所需电平开关信号 * 6.1 电压比较电路 6.1.3 窗口比较电路 单方向多个阈值 ui “1” “0” O ?U UR2 UR1 Uo -1 +1 # -1 +1 # ui VS R1 RP R2 Uo1 Uo2 Uo UZ N2 N1 UR2 UR1 E 数字信号具有抗干扰能力强，便于传输、长期存储、分辨率高、能进行复杂的运算等优点。为了将模拟信号转换成数字，首先要进行采样。这种电路用于一切需要对输入信号