第七章AD与DA转换器.ppt

结论：3位A/D转换器转换完成用了5个CP脉冲，n位A/D转换器用n+2个脉冲。 优点：精度高，转换速度快，转换时间固定简化了与计算机同步，所以常常用作微机接口。 2、常用的A/D转换器芯片有ADC0809、ADC0804、AD574A。 仅介绍ADC0890。CMOS器件，除了有8位A/D转换器外，还有8路模拟开关以及地址锁存与译码，有三条地址输入线ADDA、ADDB、ADDC，可决定选通一路，该芯片内还有便于与微机数据总线连接的三态输出锁存器。 UI3 UI4 UI5 UI6 UI7 START EOC D3 OE CLK VCC +VREF GND D1 UI2 UI1 UI0 ADDA ADDB ADDC ALE D7 D6 D5 D4 D0 -VREF D2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 中北大学电子信息工程系 数 字 电 子 技 术 第七章 A/D 与 D/A转换器(A/D and D/A converter) * 第七章 A/D 与 D/A转换器(A/D and D/A converter) 中北大学电子信息工程系 第七章 A/D 与 D/A转换器 (A/D and D/A converter) 7.1 概述 7. 2 D/A转换器 7. 3 A/D 转换器 7.1 概述 A/D：模拟信号转换成数字信号，实现A/D转换的电路称为A/D转换器。 D/A：数字信号转换成模拟信号，实现D/A转换的电路称为A/D转换器。 7.2 D/A转换器 7.2.1 D/A转换器及主要参数 1、D/A转换器的输入是数字量，输出是模拟量，输出模拟量与输入数字量之间应有这样的关系：数字量大，输出的模拟量也大，数字量小，输出的模拟量也小，即模拟量和输出量之间应满足如下关系：A=KD 那么怎样才能实现这一关系呢？ 我们把二进制数D按位权展开即： D=dn-1*2 n-1+d n-2*2 n-2+……+d1*21+d 0*2 0 A=K（dn-1*2 n-1+d n-2*2 n-2+……+d1*21+d 0*2 0） 这就是D/A转换器的转换特性表达式。 从转换特性表达式可看出，实现D/A转换的组成部分如下： 1）求和运算放大器：实现求和。通常接成反相比例求和。 2）模拟开关：控制d=0或d=1时，求和电路的项数。 3）译码网络：用来实现2 n-1…..20。 4）基准电源：保证系数K的一致性，要求精度高。 D/A转换器的主要技术指标 1.转换精度 （1）分辨率——D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。电路所能分辨的最小输出电压ULSB（输入的数字代码最低有效位为1，其余各位都为0）与满刻度输出电压Um（输入的数字代码的各位均为1）之 比，即分辨率= 例如，n=10的D/A转换器的分辨率为1/1023=0.000987 若Um=5V，则ULSB=5* 0.000987 =5mV。 分辨率还可以直接用输入数字量的位数来表示。 输入数字量位数越多，分辨率越高。所以，在实际应用中，常用字量的位数表示D/A转换器的分辨率。 此外，也可用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比来表示分辨率，N位D/A转换器的分辨率可表示为 1/（2n-1）。 （2）转换误差——绝对误差和非线性误差 绝对误差——输入端加满刻度的数字量时，D/A转换器输出的理论值与实际值之差，一般来说，绝对误差应低于USLB/2。其影响因素主要有电子开关导通的电压降、电阻网络阻值偏差、参考电压偏离、集成运放漂移产生的误差。 非线性误差——在满刻度范围内偏离转换特性的最大值称为非线性误差。它与满刻度之比称为非线性度，常用百分比表示。 2.转换速度 （1）建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需时间。最短可达0.1μS。 （2）转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。 3. 温度系数——在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。 根据译码网络的不同 权电阻网络型 T型电阻网络型 倒T型电阻网络型 权电流型 3、D/A转换器的分类 7.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器 1 组成及其工作原理 如果是n位的D/A转换器，则UO的表达式为： Uo=-VREF/2n（dn-1*2 n-1+d n-2*2 n-2+……+d1*21+d 0*2 0） 倒T型电阻网络D/A转换器的特