电工技术电子技术-清华-35.ppt

第15章 数模变换器（DAC）、模数变换 器（ADC） 15.1 D/A变换器 15.2 A/D变换器 15.3 计算机数据采集简介 D/A转换原理(续) 15.1.2 8位D/A转换器电路框图 15.2 A/D转换器 (2)A/D转换器分类 15.2.2并联比较型A/D转换器（三位）原理 并联比较型A/D转换器中的编码器真值表 15.3计算机数据采集原理简介A/D转换器内部组成 计算机数据采集原理简介(续)A/D转换器与计算机的连接 计算机数据采集原理简介(续)采样/保持器 计算机数据采集原理简介(续)采样/保持器输入输出波形图 计算机数据采集原理简介(续)采样/保持器电路原理 计算机数据采集原理简介(续)采样周期 采样频率 计算机数据采集原理简介(续)在计算机屏幕上波形的恢复显示 * 第35讲 引言 模拟信号?数字信号： A/D转换器 (ADC－Analog Digital Converter) 数字信号?模拟信号： D/A转换器 (DAC－ Digital Analog Converter) 引言(续): A/D转换器、D/A转换器的应用 放大器 传感器 (温度、压力、流量、应力等） 采样/保持器 A/D 计算机 显示器 D/A 示波器 打印机 计算机进行各种数字处理（如滤波、计算）、数据保存、打印等 显示器显示字符、曲线、图形、图象等 15.1 D/A 转换器 (1) D/A功能: 将数字量成正比地转换成模拟量 D/A n = 4位 8位 10位 12位 16位 n位 数字量 模拟量 0~5V或 0~10V 15.1.1 D/A转换器原理 D/A 功能(续) 4位数据: 0000 0V 1111 5V 分辨率: 5V/15=0.333V /每1个最低有效位 8位数据: 0V 5V 分辨率: 5V/255=0.0196V /每1个最低有效位 (2) D/A的组成 由三部分电路组成 ? 电阻网络 ? 模拟电子开关 ? 求和运算放大器 D/A的组成(续) 输入4位二进制数 输出模拟电压 S0~S3: 模拟电子开关 D=0, S倒向地 D=1, S倒向VREF 电阻网络 求和运算放大器 VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R 2R S0 S1 S2 S3 精密参考电压 D0 D1 D2 D3 + + - 3R 3R/2 UO VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO 当D3D2D1D0=0000时, S3S2S1S0都倒向地 UO=0V (3) D/A转换原理 当D3D2D1D0=0000时 UO 3R 2R + + - 3R/2 R 等效电路 3R 0 0 0 0 AV= -1 VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO D/A转换原理(续) 当D3D2D1D0=1000时, S2S1S0都倒向地， S3倒向VREF UO 3R + + - 3R/2 等效电路 2R 2R VREF 2R R VREF/2 UO=-VREF/2 当D3D2D1D0=1000时 0 0 0 1 AV= -1 3R VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO D/A转换原理(续) 当D3D2D1D0=0100 时, S3S1S0都倒向地 S2倒向VREF 当D3D2D1D0=0100时 UO=-VREF/4 UO 3R + + - 3R/2 等效电路 2R R VREF 2R 2R 2R 3R VREF/4 0 0 1 0 AV= -1 VREF 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 2R + + - 3R 3R/2 UO 同理可推导，当D3D2D1D0=0010时， UO= –VREF/8 当D3D2D1D0=0001时，