第八章模拟量和数字量的转换.ppt

* 8.2 A/D转换器? ADC0809是一种逐次逼近型8位A/D转换芯片 具有8个模拟量输入通道 在程序的控制下对任意通道进行A/D转换，得到8位二进制数字量。 * 8.2 A/D转换器? ADC0809转换器内部各单元的功能如下 （1）通道选择开关 八选一模拟开关，实现分时采样8路模拟信号。 （2）通道地址锁存和译码 通过A、B、C这3个地址选择端及译码作用控制通道选择开关。 （3）逐次逼近型A/D转换器 包括比较器、8位开关树形D/A转换器、逐次逼近寄存器。转换的数据从逐次逼近寄存器传送到8位锁存器后经三态门输出。 （4）8位锁存器和三态门 输入允许信号OE有效时，打开三态门，将锁存器中数字量经数据总线送到CPU。由于ADC0809具有三态输出因而数据线可直接挂在CPU数据总线上。 * 8.2 A/D转换器? 图8.2.5 ADC0809引脚图 （1）IN0～IN7为8路模拟电压输入通道。 （2）地址输入和控制线有4条，其中A、B和C为地址输入线，用于选择IN0～IN7 中的一条模拟信号送到比较器进行A/D转换。ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。 * 8.2 A/D转换器? 图8.2.5 ADC0809引脚图 （3）数字量输出及控制线：START为启动转换命令输入端，下降沿启动A/D转换，要求信号宽度100ns。EOC为转换结束信号输出线，高电平表示转换已经结束，数字量已锁入三态输出锁存器。D0～D7为8位数字量输出端。OE为输出使能端，高电平有效。 （4）电源线及其他：CLK为时钟脉冲输入端，用于为ADC0809提供逐次逼近比较所需的时钟频率不高于640kHz的时钟脉冲序列。+VCC为+5V电源接线端。UREF+和UREF-为参考电压输入端，用于给电阻阶梯网络提供标准电压，UREF+常和VCC相连，UREF-常接地。 第8章 模拟量和?数字量的转换 * 第8章 模拟量和?数字量的转换 8.1 D / A 转 换 器 8.2 A / D 转 换 器 * 第8章 模拟量和?数字量的转换 什么是D/A转换器 数模转换是把输入的数字信号转换成模拟信号输出，也称为D/A转换，把实现D/A转换的电路称为D/A转换器，或写成DAC（Digital Analog Converter）。D/A转换器将输入的二进制数字量离散信号?转换成以标准量（或参考量）为基准的模拟量，以电压或电流的形式输出。 ? * 第8章 模拟量和?数字量的转换 D/A转换所采用的基本方法 将输入的每一位二进制代码按其权值大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，则所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。 ? * 8.1 D/A转换器? 8.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 1．电路组成 图8.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 倒T形电阻网络D/A转换器由4部分组成。 参考电压UREF 电子模拟开关S0～S3 倒T形电阻解码网络 反相比例加法电路 * 2．工作原理 8.1 D/A转换器? 模拟开关S0～S1的状态分别受输入代码D0～D3的取值控制，代码为1时，将该位的2R电阻接到集成运放的反相输入端，代码为0时，则将2R电阻接地。 由于运算放大器A同相输入端接地、反相输入端虚地，所以不论数码D0、D1、D2、D3是0还是1，电子开关S0、S1、S2、S3都相当于接地 同相接地 * 8.1 D/A转换器? R-2R倒Ｔ形电阻网络具有一种 特殊性质 无论a、b、c、d这4个节点中的任何一个，其左边的电阻网络的等效电阻都等于R，所以总电流I =UREF/R，而流入各2R支路的电流从右到左依次为：I/2，I/4，I/8，I/16和I/16。 * 8.1 D/A转换器? 流入运算放大器反相端的电流 根据反相加法器的计算公式可得运算放大器的输出电压为 I∑ * 8.1 D/A转换器? 若Rf = R，并将I =UREF/R代入式（8.1.1），则有 推广到n位D/A转换器的输出为 由式（8.1.3）可见，D/A转换器输出的模拟量与输入的数字量成正比，例如，用D/A转换器将8位二进换为模拟量，设UREF=10V，则其转换的结果为 在参考电压UREF为正时，输出电压uo?始终为负值，要想得到正的输出电压，可以将UREF取负值。 * 8.1 D/A转换器? 8.1.2 D/A转换器的主要技术指标 1．分辨率 电路输出的最小电压（输入的二进制数最低位为“1”，其余位均为“0”时的输出电压）与电路输出的最大电压（输入的二进制数全为“1”时的输出电压）之比称为分辨率，即 分辨率 分辨率反映了D/A转换器对微小模拟量变化的敏感程度和分辨能力，它是最低