ADC与DAC之应用-DelphiK.Top讨论区.PDF

ADC 與 DAC 之應用 本章內容豐富，主要包括兩部分： 硬體部分： 類比-數位轉換原理，數位-類比轉換原理。 類比-數位轉換 IC，及其應用原理。 數位-類比轉換 IC，及其應用原理。 溫度感測 IC-AD590 ，及其應用原理。 程式與實作部分： 類比-數位轉換應用程式、數位-類比轉換應用程式、配合 AD-590 設計 一個數位溫度計及簡易溫控裝置等。 11-2 例說 89S51 －C 語言 類比(analog)信號是一種連續性的信號，大自然的總總現象 ( 如溫 度、溼度、光線等)都屬於這類信號；而數位(digital)信號則是一種非 0 即 1 的非連續性的信號，通常有 TTL 與 CMOS 兩種準位 。 圖1 類比信號與數位信號 人類直接感受的就是類比信號，不過，類比信號比較不容易儲存、處理與 傳輸，且容易失真！相反的，數位信號就比較容易儲存與處理，且較有效率， 在傳輸上，也不易失真，成為目前信號處理的主流。因此，我們就以感測器測 得所要控制的類比信號，經類比-數位轉換器(analog-digital converter ，簡稱ADC) 將它轉換成數位信號。如此一來，就可進行較高效率的處理、儲存或傳輸。當 處理完成後，再經數位-類比轉換器(digital-analog converter ，簡稱DAC)將它轉 換成類比信號，以驅動控制裝置(如電熱器、電磁閥、馬達等) ，如此形成一個 閉迴路(closed loop)的控制系統，如下圖所示： 圖2 閉迴路控制系統 在本單元裡將介紹類比-數位轉換、數位-類比轉換，及其應用。 類比-數位轉換原理 11-1 ADC 與 DAC 之應用 類比-數位轉換是將類比信號變成數位信號，而轉換的方式如下說明： 第十一章 ADC 與 DAC 之應用 11-3 並列式類比-數位轉換 並列式類比-數位轉換是以多個比較器(運算放大器)並列處理，又稱為比 較器型類比-數位轉換 。此種類比-數位轉換以數個比較器同時偵測輸入 的類比信號，然後予以編碼，即可產生數位信號，如下圖所示： 圖3 並列式類比數位轉換 並列式類比-數位轉換的特性如下： 轉換速度快。 所需要的電路較複雜，以 n 個位元的並列式類比-數位轉換為例， n n 則需要 2 個精密電阻器、2 -1 個比較器，以及一個 n 位元的優 先編碼器。 逐漸接近式類比-數位轉換 逐漸接近式類比-數位轉換器(successive-approximation ADC)採乘 2/除 2 比對、快速接近的方式，將類比信號轉換成數位信號，首先將參考電壓 V 與輸入類比信號比較；若輸入類比信號較高，則 V 乘以 2 ，再與輸入 r r 類比信號比較；若輸入類比信號還是比較高，則再將 Vr 乘以 2 ，與輸入類 比信號比較… 。反之，若輸入類比信號比較低，則將V 除以 2 ，再與輸入