数模转换-高等教育出版社.pptVIP

1 第一节 数/模转换器 一、数/模转换原理 DAC是将输入二进制码的每一位先转换成与其数值成正比例的电压或电流模拟量，然后把这些模拟量相加，即得与输入的数字量成正比的模拟量。 DAC组成框图 2.工作原理 （1）电阻译码网络 由R和2R两种电阻构成T型结构。电子开关S0~S3分别由二进数D0~D3控制，当Di=1时Si接运算放大器的输入端IN-（为虚地），而Di=0时Si接地端。从基准电源VREF看进去整个电阻网络的等效电阻为R，因此基准电源提供的电流I为 流入运算放大器反相端的电流 用二进制数D0~D3取代S0~S3，得 （15-1） （2）运算放大器 运算放大器的作用是将电阻网络的输出电流IΣ转换成与输入数字量成正比的模拟电压输出，运算放大器的输出电压：vo= - IΣ·RF 将式（15-1）代入上式，RF=R时，得 （15-2） 三、DAC的主要参数指标 1. 转换精度 指实际转换特性曲线与理想转换特性曲线之间的最大偏差，也称最大静态转换误差。产生偏差的主要原因是模拟开关的导通电压、电阻网络的电阻值不尽相等等因素所致。 2. 分辨率 它反映分辨输出最小电压的能力，即指输入数字量只有最低有效位为1时输出的最小电压值与输入数字量所有有效位为1时输出的最大电压值之比。对n位DAC，分辨率为。位数越多，分辨率越高。 例如，一个10位DAC，输出电压满量程为8V，则它的分辨率为 %，能分辩输出的最小电压值为8V×0.1%=8mV。 3. 转换速度 是指输入数字量到输出模拟量所需的时间，用于衡量数模转换快慢的重要参数。高速系统中应可靠考虑选用转换速度快的DAC。 1. DAC0832的引脚说明 D0~D7：8位数字信号输人端，D0为最低位，D7为最高位。 ILE：输入寄存器允许，高电平有效，它与 ， 共同控制输入寄存器选通。 ：输入片选信号，低电平有效。 ：写信号1，低电平有效，当 ＝0，ILE＝1时， 才能将数据线上的数据写入寄存器中。 ：控制传输信号输入端，低电平有效，控制 选通DAC寄存器。 ：写信号2，低电平有效，它 与配合，当二者均为0时，将输入寄存器中的值写入DAC寄存器中。 VREF：基准参考电压端，取值范围为：-10V~+10V。 IOUT1：模拟电流输出端1，当DAC寄存器全为l时，输出最大；全0时，输出最小。 IOUT2：模拟电流输出端2，使用时一般将其接地。 RF：外接反馈电阻端。 VCC：电源电压端；取值范围为： 5V~15V。 DGND：数字信号的地。 AGND：模拟信号的地。 2．典型应用电路 DAC0832广泛用于单片微型计算机上，可利用微机的输出信号对DAC0832的 、 、 、 、ILE 端进行控制。但也可以直接接成允许输入的形式，只要将 、 、 、 端接低电位，ILE 端接高电位即可。DAC0832芯片为电流输出型D/A转换器，要获得模拟电压输出时需外接运算放大器。 第二节 模数转换 一、模数转换原理 模/数转换器ADC的功能是把模拟信号转换为二进制数码。 1．逐次逼近ADC的转换原理 逐次逼近ADC的转变过程与用天平称量物体的重量相类似，被称重的物体放在天平的一端，另一端从大到小依次放上砝码。通过调整砝码重量，可使天平上累计的砝码的总重量逐次逼近物体的重量。 2．逐次逼近ADC的组成框图 逐次逼近ADC由比较器、D／A转换器、数码寄存器、控制电路以及时钟信号等几部分组成。? ? ? ? 二、集成ADC介绍 集成的A／D转换电路很多，其中