11.4数字逻辑课件电子系.ppt

* * 11.4 集成ADC 11.4.1 双积分型集成ADC 11.4.2 逐次逼近型集成ADC 11.4.3 ADC的转换精度和转换速度 11.4.1 双积分型集成ADC 　　１．逻辑框图 逻辑框图 　　模拟电路：包括构成积分器的运算放大器和检零比较器。 　　４位十进制计数器：最大计数值为1999。 　　数据寄存器：存放由计数器输出的转换结果。 　　数据选择器：在控制逻辑作用下，逐位输出数据寄存器中存储的8421 BCD码。 　　控制逻辑：产生控制信号，协调各部分工作。 　　时钟电路：产生计数脉冲。 　　以CC14433为例。 　　２．引出端功能 逻辑框图 　　３．应用举例 电路图 　　工作过程：5G1403提供基准电压，由CC14433将输入模拟电压转换为数字量。转换结束时，EOC端输出正脉冲，推动DU端将计数结果存入数据寄存器。数据选择器依次输出千位、百位、十位和个位数码，同时输出该位的选通信号，依次驱动对应位七段显示管发光，并依此循环。这种显示方法通常称为动态显示。 　　若输入电压超出测量范围，OR端的溢出信号控制CC4511的BI端，使显示数字熄灭。 位数字电压表 2 1 3 　　１．引出端 　　模拟信号可从VIN(+)和VIN(-)端平衡输入，也可从VIN(+)单端输入（VIN(-)接地）。 　　基准电压可由内部提供，此时VREF/2端悬空，VREF=VDD；也可由外部电源送入VREF/2端。 　　时钟脉冲可由CLKIN端直接送入，也可由片内产生，但需外接R、C，R=10kΩ固定，C按fCP=1/(1.1RC)选择。 11.4.2 逐次逼近型集成ADC 　　以ADC0801为例。 电路图 　　当CS和WR端都为低电平时，启动转换；转换结束时，INT端输出低电平；当CS和RD端都为低电平时，数码输出。 　　２．电路连接与应用实验 电路图 　　电路工作过程： 　　启动转换：按压按键开关SB，使WR端获得一个负脉冲。 　　进行转换：转换时间为一百多微秒。 　　转换结束：转换结束时，INT端输出低电平。 　　输出数据：因CS、RD端已接地，所以转换结束后，数据可立即输出，并推动发光二极管进行显示。 　　连续转换：转换结束时INT=0，使得WR=0，再次启动。 　　实际测量：输入模拟电压，按开关SB启动转换，观察各发光二极管的情况以确定输出的数字量，并与理论值比较。 11.4.3 ADC的转换精度和转换速度 　　１．转换精度 　　分辨率：以输出数码的位数来描述。位数越多，量化单位越小，对输入信号的分辨能力就越高。 　　转换误差：在零点和满度都校准以后，整个转换范围内实测值与理论值之间的最大偏差。通常以LSB为单位，以相对误差的形式来表示。 　　２．转换速度 　　通常用转换时间或转换速率来描述转换速度。 　　完成依次转换所需的时间称为转换时间，转换速率通常是转换时间的倒数。 Q3 Q2 Q1 Q0 DS1 DS3 DS2 DS4 个 十 百 千 极性检测 CPI CPO 过载 OR vI VREF VAG R1 R1 C1 R1/C1 C1 C0 C01 C02 DU EOC (a) 逻辑框图 图11-4-1 3 位双积分型ADC CC14433 1 2 VAG VREF vI R1 R1/C1 C1 C01 C02 DU CPI CPO VEE 1 24 13 12 VDD VSS Q3 Q2 Q1 Q0 DS1 DS2 DS3 DS4 OR EOC (b) 引出端排列 模 拟 电 路 4位十进制计数器 数 据 选 择 器 数 据 寄 存 器 时钟 控制逻辑 返回 位选通脉冲输出端 　　实时输出控制端，正脉冲有效，将转换结果送入数据寄存器。 　　转换结束信号输出端，输出为正脉冲。 　　每次转换结束后，即刻将结果送入数据寄存器。 积分电阻、电容 失调电压补偿电容 时钟输入、输出端 R 由片内产生时钟 R1 R1/C1 C1 C01 C02 VDD VREF VAG VSS vI R1 C1 C01 VEE DU EOC DS4 DS3 DS2 DS1 CPI CPO OR Q0 Q1 Q2 Q3 CC14433 5G1403 A B C D VSS VDD BI a b f g CC4511 5G1413 极性符号控制 … … RM Rdp LED显示器 vI -5V +5V 图11-4-2 3 位数字电压表电路原理图 1 2 返回