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第23章 模拟量和数字量的转换 第23章 模拟量和数字量的转换 23.1 D/A转换器 1. 电路 23.1.1 T型电阻网络D/A转换器 1. 电路 23.1.1 T型电阻网络D/A转换器 2. 转换原理 2.转换原理 2. 转换原理 2. 转换原理 2.转换原理 2.转换原理 2.转换原理 倒T型电阻网络D? A转换器 . 23.1.3 DAC0832 D/A转换器 1) 内部简化电路框图 2) 芯片管脚 23.2 A/D转换器 23.2.1 逐次逼近式A/D转换器 1. 转换原理 2. 转换过程 逐次逼近转换过程示意图 23.2.2 A/D 变换器的主要技术指标 ADC0809八位A/D转换器 2 3 4 1 1 0 0 0 UA UI 6V UA UI 5. 5V 留 去 留 留 4V UA UI 5V UA ? UI “1”留否 d3 d2 d1 d0 UA(V) 顺 序 比 较 判 断 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 例：UR= 8V，UI = 5.52V D/A转换器输出UA为正值 转换数字量1011 4+1+0.5 = 5.5V 转换误差为 –0.02V 例：UR= 8V，UI = 5.52V 若输出为 8位数字量 转换数字 4+1+0.5+0.03125 = 5.53125V 转换误差为 +0.01125V 位数越多误差越小 t0 t1 t3 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 t2 UA UI UA UI (转换误差: –0.02V) 1. 分辨率 以输出二进制数的位数表示分辨率。 位数越多，误差越小，转换精度越高。 2. 转换速度 完成一次A/D转换所需要的时间，即从它接到转 换控制信号起，到输出端得到稳定的数字量输出 所需要的时间。 3. 相对精度 实际转换值和理想特性之间的最大偏差。 4.其它 功率、电源电压、电压范围等。 GND C B A － ＋ ＋ 8 通 道 模 拟 开 关 比较器 逻辑控制 逐次逼近 寄存器 D/A转换器 地址锁存 译 码 器 三态输出锁存器 UDD UR(+) UR(-) D7 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 ALE EOC START CLOCK EOUT 下一页 返回 上一页 退出 章目录 23.1 D/A转换器 23.2 A/D转换器 本章要求 1. 了解D/A、A/D转换的基本概念和转换原理; 2. 了解D/A、A/D转换常用芯片的使用方法。 模?数与数?模转换器是计算机与外部设备的重要接口,也是数字测量和数字控制系统的重要部件。 将模拟量转换为数字量的装置称为模?数转换器(简称A/D转换器或ADC)； 传感器 模拟控制 模拟信号 数字计算机 数字控制 数字信号 ADC DAC 将数字量转换为模拟量的装置称为数?模转换器(简称D/A转换器或DAC) 数–模转换（D/A转换器）的基本思想： 由于构成数字代码的每一位都有一定的“权”，因此为了将数字量转换成模拟量，就必须将每一位代码按其“权”转换成相应的模拟量，然后再将代表各位的模拟量相加即可得到与该数字量成正比的模拟量，这就是构成D/A转换器的基本思想。 由数个相同的电路环节构成，每个电路环节有两个电阻和一个模拟开关。 参考电压 存放四位 二进制数 最低位 (LSB) 最高位 (MSB) 模拟 开关 UO + – 2R A +UR S2 S0 S1 S3 2R 2R 2R 2R d0 d1 d2 d3 0 R R R 1 1 0 + + - A RF 2R 0 0 1 1 数码寄存器 Q0 Q1 Q2 Q3 参考电压 最低位 (LSB) 最高位 (MSB) 各位的数码控制相应位的模拟开关，数码为“1”时，开关接电源UR；为0时接“地”。 模拟 开关 UO + – 2R A +UR S2 S0 S1 S3 2R 2R 2R 2R d0 d1 d2 d3 0 R R R 1 1 0 + + - A RF 2R 0 0 1 1 数码寄存器 Q0 Q1 Q2 Q3 存放四位 二进制数 分析输入数字量和输出模拟电压Uo之间的关系 T型网络开路时的输出