D转换器概述 A.PPT

第2章 智能仪器模拟量输入/输出通道 2.1 模拟量输入通道 2.1.1 A／D转换器概述 2.1.2 逐次比较式A／D转换器与微型计算机接口 2.1.3 积分式A／D转换器与微型计算机接口 2.2 高速模拟量输入通道 2.3 模拟量输出通道 2.4 数据采集系统 第2章 智能仪器模拟量输入/输出通道 智能仪器所处理的对象大部分是模拟量。而智能仪器的核心——微处理器能接受并处理的是数字量，因此被测模拟量必须先通过A／D转换器转换成数字量，并通过适当的接口送入微处理器。在这里，我们把A／D转换器及其接口称为模拟量输入通道。 同样，微处理器处理后的数据往往又需要使用D／A转换器及相应的接口将其变换成模拟量送出。在这里，我们把D／A转换器及相应的接口称为模拟量输出通道。 2.1 模拟量输入通道 2.1.1 A／D转换器概述 2.1.1 A／D转换器概述 2.1.1 A／D转换器概述 2.1.1 A／D转换器概述 2.2 高速模拟量输入通道 2.3 模拟量输出通道 2.3.1 D／A转换器概述 2.3.2 D／A转换器与微型计算机接口 2.3.3 D／A转换器应用举例 2.3.1 D／A 转换器概述 一、 D／A转换原理 D/A转换器是由电阻网络、开关及基准电源等部分组成，为了便于接口，有些D/A芯片内还含有锁存器。D/A转换器的组成原理有多种，采用最多的是R–2R梯形网络D/A转换器， 一、 D／A转换原理 一、 D／A转换原理 二、 D／A转换器的主要技术指数 1．分辨率：当输入数字发生单位数码变化时所对应模拟量输出的变化量，具体表达方式与A／D转换器分辨率基本一致。 2．转换精度：指在整个工作区间实际的输出电压与理想输出电压之间的偏差，具体含义与A/D转换器的定义基本一致。 3．转换时间：指当输入的二进制代码，从最小值突跳到最大值时，其模拟量电压达到与其稳定值之差小于± 1 2 LSB所需的时间。转换时间又称稳定时间，其值通常比A／D转换器的转换时间要短得多。 4．尖峰误差：尖峰误差是指输入代码发生变化时而使输出模拟量产生的尖峰所造成的误差。 一、 D／A转换原理 二、 D／A转换器的主要技术指数 三、 D／A转换电路输入与输出形式 D／A转换器的数字量输入端可以分为：不含数据锁存器；含单个数据锁存器；含双数据锁存器三种情况。 第一种与微型计算机接口时一定要外加数据锁存器，以便维持D／A转换输出稳定。 后两种与微型计算机接口时可以不外加数据锁存器。 第三种可用于多个 D／A转换器同时转换的场合。D／A转换器的输出电路有单极性和双极性之分。 三、 D／A转换电路输入与输出形式 D／A转换器的输出电路有单极性和双极性之分。 单极性输出电路 双极性输出电路 2.3.2 D／A 转换器与微型计算机接口 一、 八位D／A转换器DAC0832及其与微型计算机接口 DAC 0832是含有双输入数据锁存器的D/A数模转换器，原理框图如下： 2.3.2 D／A 转换器与微型计算机接口 一、 八位D／A转换器DAC0832及其与微型计算机接口 MOV DPTR，#0FEFFH ；给出0832的地址 MOV A， #DATA ；欲输出的数据装入A MOVX ＠DPTR， A ；数据装入0832并启动D/A转换 口地址为FEFFH。8031对它进行一次写操作，输入数据便在控制信号的作用下，直接打入内部DAC寄存器中锁存，并由D/A转换成输出电压。 单缓冲方式： 2.1.3 积分式A／D转换器与计算机接口 一、 双积分式A／D转换器原理概述 1．预备阶段----复零，S4接通 2．定时积分阶段----第一次积分，S1接通 特点：定时积分T1固定， UO1∞(正比于) Ui 3．定值积分阶段----第二次积分，S3/S4接通 特点：定值积分（反向），N2∞UO1∞Ui 一、 双积分式A／D转换器原理概述 （1） 抗干扰能力强 双积分式A／D转换器的结果与输入信号的平均值成正比，因而对叠加在输入信号上的交流干扰有良好的抑制作用，即串模干扰抑制能力比较大。50Hz的工频干扰是最主要的串模干扰成分，如果选定采样时间T1的时间为工频周期20ms的整数倍，则对称的工频干扰在理想情况下可以完全消除 双积分式A／D转换器的优点：