第9章 数模与模数转换电路解析.ppt

1. 电路 9.2.3 T型电阻网络D/A转换器 2. 转换原理 9.3.5 集成八位A/D转换器—ADC0809 2. T型电阻网络D/A转换器 2. 取样 - 保持电路 1）电路组成及工作原理 S(t)=1，T导通，C迅速充电到uI， 使uO=uC=uI S(t)=0，T截止，C保持T断开瞬时的值不变 S(t) t uI O t uO O tW TS t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 取样定理 当满足 fs ≥ 2 fimax 时, 取样信号可恢复原信号。 fs — 取样频率。 fimax — 信号的最高频率分量。 t O uI f O fs– fimax fimax uI t O 2）集成电路 (LF198) 及工作原理 R2 Ch R1 uI uO uL u?O 300 ? 30 k? D1 D2 S 当 uL = 1， S 闭合 uO = u?O = uI ， uC = uI 当 uL = 0， S 断开 uO 保持 D1 、D2的作用：限制 u?O 在 uI + uD以内，起保护作用。 6 2 1 4 5 3 8 7 uO uI uL Ch LF198 3. 量化和编码 量化单位 数字信号最低位LSB所对应的模拟信号大小， 用 ? 表示（即 1 ）。 量化 把取样后的保持信号化为量化单位的整数倍。 量化误差 因模拟电压不一定能被 ? 整除而引起的误差。 编码 把量化的数值用二进制代码表示。 划分量化电平的两种方法 0 1V 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 000 001 010 011 100 101 110 111 模拟 电平 二进制 代码 代表的 模拟电平 0? = 0 1? = 1/8 2? = 2/8 3? = 3/8 4? = 4/8 5? = 5/8 6? = 6/8 7?= 7/ 8 1V 1/15 3/15 5/15 7/15 9/15 11/15 13/15 000 001 010 011 100 101 110 111 0 模拟 电平 二进制 代码 代表的 模拟电平 0? = 0 1? = 2/15 2? = 4/15 3? = 6/15 4? =8/15 5? = 10/15 6? = 12/15 7? =14/15 最大量化误差 = ? = (1 / 8) V = ? / 2 = (1/15)V 9.3.2 快速并行A/D转换器 R R R R R R R R /2 UREF uI 比较器 1D 1D 1D 1D 1D 1D 1D CP 寄存器 d2 d1 d0 编码器 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 uI 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 uI 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 uI 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 uI 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 uI 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 uI 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 uI 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 uI 1)工作原理 D/A uI 逐次渐近 寄存器 比较器 参考 电源 时钟 信号 MSB LSB MSB LSB 并行数字输出 转换控制信号 1000 3.2V 8V 1 0111 7V 0110 6V 0101 5V 0100 4V 0011 3V 0 0011 9.3.3 逐次比较型 A/D 转换器 读出控制 控制逻辑电路 逐次渐近 寄存器 比 较 器 2)转换过程举例 3 位 D/A Q 1S 1R d0 ? + CP d1 d2 ? ≥1 Q 1S 1R FFB FFC ≥1 ? ? ? d0 d1 d2 uI uO uC C 5位环行移位寄存器 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q FFA 1S 1R ? ? ?/2 输出偏移 Q n+1 1 1 1 0 0 1 0 0 功能 R S Q n 1 0 不用 保持 置1 置0 不许 CP ? 1 2 3 4 5 Q