电工电子技术教学课件作者秦雯14章课件.pptVIP

14.1 概述 14.2 D-A转换器 14.3 A-D转换器 由于运算放大器的反相端虚地，无论输入数字量是0还是1，电阻支路都可视为是接地的 。 1.分辨率 分辨率是指D-A转换器的最小输出电压（对应于输入数字量只有最低有效位为1）与最大输出电压（对应于输入数字量所有有效位全为1）之比。对n位DAC，其分辨率为 。因此也可以用数字信号的位数来表示分辨率，位数越多分辨率越高。 2.转换精度 D-A转换器的转换精度是指实际输出电压与理论输出电压之间的偏离程度，通常用最大误差与满量程输出电压之比的百分数表示。 3.线性度 线性度反映了D-A转换器实际转换曲线相对于理想转换直线的最大偏差。 目前使用的D-A转换器芯片有8位、10位、12位等。位数越多分辨率越高，但价格也越高。DAC0832是常用的8位集成D-A转换器芯片。 1)分辨率为8位。 2)只需要在满量程情况下调整其线性度。 3)可与单片机或微处理器直接接口，也可单独使用。 4)电流稳定时间为1μs。 5)可在直通、单缓冲、双缓冲方式下工作。 6)低功耗。 7)逻辑电平输入与TTL兼容。 8)单电源供电。 14.3.1 逐次比较型A-D转换器 1.分辨率 分辨率以输出二进制代码的位数表示。位数越多，其量化误差越小，转换精确度越高，分辨率也就越高。 2.转换精度 转换精度是指转换后的数字量所代表的模拟输入值与实际模拟输入值之差。 3.转换速度 转换速度是指完成一次转换所需要的时间，即从接到转换控制信号到稳定输出数字量的时间。不同类型的A-D转换器的转换速度不同。并联比较形最快，逐次比较型次之，间接A-D转换器最慢。 常见A-D转换器的有效位数有4位、6位、8位、10位、12位、14位、16位以及BCD码输出的位、位和位多种。 ADC0809为28脚双列直插式封装，采用CMOS工艺，是8位逐次比较型A-D转换器。 1)工作电压：5～15V。 2)分辨率：8位。 3)时钟频率：640kHz。 4)转换时间：100ms。 5)未经调整误差：LSB和1LSB。 6)模拟量输入范围：0～5V。 7)功耗：15mW。 * 第14章 数-模转换和模-数转换 第14章 数-模转换和模-数转换 数-模转换: 从数字信号到模拟信号的转换 模-数转换: 从模拟信号到数字信号的转换 简称为D/A(Digital to Analog)转换 能够实现D/A转换的电路称为D/A转换器，简写为DAC 简称为A/D(Analog to Digital)转换 能够实现A/D转换的电路称为A/D转换器，简写为ADC 第14章 数-模转换和模-数转换 模数之间的相互转换应用十分广泛。下图是计算机对生产过程控制的框图: 转换精度和转换速度是衡量 A/D转换器,D/A转换器性能优劣的主要标志 第14章 数-模转换和模-数转换 14.2.1 倒置T形电阻网络D-A转换器 特点:倒置T型电阻网络D/A转换器结构简单、 转换精度较高，是目前转换速度最快 的数模转换器之一。 D/A转换的基本思路: 将数字量的每一位代码按 “权”的大小转换成相应的模拟量, 将各位的模拟量相加，其总和就是与数字量成正比的模拟量 。 第14章 数-模转换和模-数转换 4位倒置T型D/A转换器由模拟开关、倒置T型电阻网络、基准电压VREF和运算放大器组成,如下图所示 。 第14章 数-模转换和模-数转换 从各节点A、B、 C、D向右看的等效电阻均为R，因此： 第14章 数-模转换和模-数转换 N为输入四位二进制数 字量所对应的十进制数 输出电压: 若取R=Rｆ,则输出的模拟电压为: 对于n位倒置T型电阻网络，其输出的模拟电压为: 结论:输出的模拟电压正比于输入的数字信号 第14章 数-模转换和模-数转换 第14章 数-模转换和模-数转换 DAC0832的引脚图如图所示。 DAC0832共有20条引脚，双列直插式封装。 第14章 数-模转换和模-数转换 第14章 数-模转换和模-数转换 第14章 数-模转换和模-数转换 DAC0832的应用 1) 它可与微处理器完全兼容，因此可利用微处理器实现对数-模转换的控制。 2) DAC0832内部无参考电压，需外接高精度的基准电源。 3) DAC0832是电流输出型D-A转换器，要获得模拟电压输出时，还需外加一个由运算放大器构成的电流-电压转换器。输出的电压信号有单