AD转换器的概念.ppt

波形的量化编码情况一 波形的量化编码情况二 编码位数越多，量化误差越小，准确度越高。 9.3.2 A/D转换器的种类 1．A/D转换器的种类 A/D转换器按照工作原理的不同可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。 直接A/D转换器是将输入模拟电压直接转换成数字量; 间接A/D转换器是先将输入模拟电压转换成中间量，如时间或频率，然后将这些中间量转换成数字量。 常用的直接A/D转换器：并联比较型A/D转换器和逐次比较型A/D转换器。 常用的间接A/D转换器：中间量为时间的双积分型A/D转换器，中间量为频率的电压－频率转换型A/D转换器。 2．常用A/D转换器的工作特点 转换速度最高的是：并联比较型ADC； 转换速度最低的是：双积分型ADC； 转换精度最高的是：双积分型ADC； 转换精度最低的是：并联比较型ADC； 转换速度和转换精度均较高的是：逐次比较型ADC 9.3.3 A/D转换器的主要技术参数 1．分辨率 用输出二进制数的位数n表示，位数越多，对输入模拟信号的分辨能力越强。 例如：输入模拟电压的变化范围为0～5V。 输出8位二进制数可以分辨的最小输入模拟电压为 5V×2-8＝20mV； 而输出12位二进制数可以分辨的最小输入模拟电压为 5V×2-12≈1.22mV。 2．转换误差 它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。常用最低有效位（LSB）的倍数表示。 3．转换时间 转换时间指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间。 9.3.4 集成A/D转换器及应用举例 ADC0809 IN0～IN7：8路模拟信号输入端。 A2、A1、A0：8路模拟信号的地址码输入端。 ALE：地址锁存允许输入信号，在此脚施加正脉冲，上升沿有效。 START：启动信号输入端，应在此脚施加正脉冲. EOC：当转换结束后，EOC变为高电平。 * * 第9章 D/A转换器和A/D转换器 内容提要： （1）D/A、A/D转换器的概念、基本工作原理。 （2）集成D/A、A/D转换器的应用 。 9.1 概述 主要内容： D/A、A/D转换器的概念 D/A、A/D转换器的实际举例 1．D/A、A/D转换器的概念 能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC； 能将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。 2．D/A、A/D转换器的实际举例 如图为一个锅炉加热信号采集和控制系统 9.2 D/A转换器 主要内容 D/A转换器的电路结构框图 二进制权电阻网络D/A转换器 倒T型电阻网络D/A转换器 D/A转换器的模拟输出与数字输入之间的关系 D/A转换器的3个主要技术参数 集成ADC0832及其应用 9.2.1 D/A转换器的电路结构 1. D/A转换器的基本原理和转换特性 基本原理：将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比。 转换特性：是指其输出模拟量和输入数字量之间的转换关系。 理想D/A转换器的转换特性，应是输出模拟量与输入数字量成正比: 理想转换特性： 2．D/A转换器的电路结构框图 9.2.2 二进制权电阻网络D/A转换器 电路结构 不论模拟开关接到运算放大器的反相输入端（虚地）还是接到地，也就是不论输入数字信号是1还是0，各支路的电流是不变的。 设RF＝R/2， 输出电压的最大变化范围是: 0～ 。 例9-1 4位二进制权电阻网络DAC如上图所示，设基准电压UREF=－8V，RF= R/2，试求输入二进制数D3D2D1D0=1001时的输出电压值。 解：将D3D2D1D0=1001代入公式得 例9-2 接例9-1，求输入二进制数为0000～1111时的输出电压值，并绘制出输出与输入之间的关系曲线。 解： 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 uo(V) D3D2D1D0 uo(V) D3D2D1D0 关系曲线 输出电压值 9.2.3 倒T型电阻网络D/A转换器 R－2R倒T形电阻网络D/A转换器