《模数转换电路的设计与实现.ppt

5.2 A/D转换基本原理 5.3 A/D转换器工作原理 实例 5.4 ADC的主要技术参数 5.6 本情境任务 （一） 用仿真软件proteus做一个简单的电压采集-显示电路。使用ADC0804芯片。 （二）采用总线方式，设计一个电压采集-显示系统，要求硬件接口与前几个情境匹配。焊接电路板，下载程序，实现设计。 （三）问题与思考，任务拓展。模拟用户需求，提出更加细致要求，如增加转换通道，测量范围大幅度变化等等。 * * 情境5：模数转换电路 5.4 ADC的主要技术参数 5.2 A/D转换基本原理 5.3 A/D转换器工作原理 5.5 集成A/D转换器及其接口设计 5.6 本情境任务 5.1 模数转换电路的作用 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　　常用模拟量：温度、湿度、压力、流量、速度等。 　　从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC）； 　　从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。 5.1.1 A/D转换中的基本概念 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　　典型数字控制系统框图 5.1.2 A/D转换电路在系统中的作用 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　　A/D转换目标：将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。 　　四个步骤：采样、保持、量化、编码。 1. 采样与保持 　　 　 （1）将一个时间上连续变化的模拟量转换成时间上离散的模拟量称为采样。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　　图7-7 采样过程示意图 　　取样定理：设取样脉冲s(t)的频率为fS，输入模拟信号x(t)的最高频率分量的频率为fmax，必须满足 　　fs ≥ 2fmax 　　y(t)才可以正确的反映输入信号(从而能不失真地恢复原模拟信号)。 通常取fs ＝（2.5～3）fmax 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　 （2）由于A/D转换需要一定的时间，在每次采样以后，需要把采样电压保持一段时间。 　　s(t)有效期间，开关管VT导通，uI向C充电，uO (=uc)跟随uI的变化而变化； 　　s(t)无效期间，开关管VT截止，uO (=uc)保持不变，直到下次采样。（由于集成运放A具有很高的输入阻抗，在保持阶段，电容C上所存电荷不易泄放。） 图7-8 采样―保持电路 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 量化和编码 　　数字量最小单位所对应的最小量值叫做量化单位△。 　　将采样－保持电路的输出电压归化为量化单位△的整数倍的过程叫做量化。 　　用二进制代码来表示各个量化电平的过程，叫做编码。 　　一个n位二进制数只能表示2n个量化电平，量化过程中不可避免会产生误差，这种误差称为量化误差。量化级分得越多（n越大），量化误差越小。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 直接A/