数电9模数与数模转换电路课件.ppt

1 概述 2. A/D转换器分类 ① 并联比较型 特点: 转换速度快,转换时间10ns ~1?s, 但电路复杂。 ② 逐次逼近型 特点: 转换速度适中,转换时间 为几?s ~100 ?s, 转换精度高，在转换速度和硬件复杂度之间达到一个很好的平衡。 ③ 双积分型 特点: 转换速度慢,转换时间几百?s ~几ms，但抗干扰能力最强。 电压比较器 精密参考电压 D触发器 VREF/15 3VREF/15 7VREF/15 9VREF/15 11VREF/15 5VREF/15 13VREF/15 输出数字量 3.2 并行比较型A/D转换器 11VREF/15 9VREF/15 13VREF/15 7VREF/15 3VREF/15 VREF/15 5VREF/15 VI=8VREF/15 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 I7的优先级最高 0 0 1 vi vO 2.工作原理 vI CO1 CO2 CO3 CO4 CO5 CO6 CO7 D2 D1 D0 7VREF/15 ? vI ? 9VREF/15 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 9VREF/15 ? vI ? 11VREF/15 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5VREF/15 ? vI ? 7VREF/15 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3VREF /15 ? vI ? 5VREF/15 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 11VREF/15 ? vI ? 13VR/15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13VREF/15 ? vI ? VREF/15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 VREF/15 ? vI ? 3VREF/15 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 ?vI ? VREF/15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 根据各比较器的参考电压值，可以确定输入模拟电压值与各比较器输出状态的关系。比较器的输出状态由D触发器存储，经优先编码器编码，得到数字量输出。 在并行A/D转换器中，输入电压?I同时加到所有比较器的输入端，从?I加入到三位数字量稳定输出所经历的时间为比较器、D触发器和编码器延迟时间之和。如不考虑各器件的延迟，可认为三位数字量是与?I输入时刻同时获得的。所以它具有最短的转换时间。 缺点是电路复杂，如三位ADC需比较器的个数目为7个位数越多矛盾越突出。 为了解决提高分辨率和增加元件数的矛盾，可以采取分级并行转换的方法。 3.电路特点 分级并行转换10位A/D转换器 3.3 逐次比较型A/D转换器 逐次逼近转换过程与用天平称物重非常相似 。 所加砝码重量 第一次 第二次 第三次 第四次 再加4克 再加2克 再加1克 8 克 砝码总重 待测重量Wx ，8克砝码保留 砝码总重仍 待测重量Wx ，4克砝码保留 砝码总重 待测重量Wx ， 2克砝码撤除 砝码总重 ＝ 待测重量Wx ， 1克砝码保留 结果 8 克 12 克 12 克 13 克 1. 转换原理 所用砝码重量：8克、4克、2克和1克。 设待秤重量Wx = 13克。 称重过程 1. 转换原理 四位逐次比较型A/D转换器的逻辑电路如下图所示。图中五位移位寄存器可进行并入/并出或串入、串出操作，其F为并行置数端，高电