[信息与通信]10 数模与模数转换器.ppt

第九章 数模与模数转换电路 4\主要内容 在本章中，将介绍几种常用A/D与D/A转换器的电路结构、工作原理及其应用。 9.1 D/A转换器 (二)N位D/A转换器的方框图 (三)分类 二． 倒T形电阻网络D/A转换器（4位） 可算出，基准电流 I=VREF/R， 三． 权电流型D/A转换器 采用具有电流负反馈的BJT恒流源电路的权电流D/A转换器： 由倒T形电阻网络分析可知，IE3=I/2，IE2=I/4，IE1=I/8，IE0=I/16，于是可得输出电压为 可推得n位倒T形权电流D/A转换器的输出电压： 四 D/A转换器的输出方式 单极性负输出 单极性正输出 双极性输出 (一).转换精度 2.转换速度 六． D/A转换器应用举例 （二）AD7520D/A转换器 9.2 A/D转换器 （一）取样与保持 4． 取样—保持电路 （二）量化和编码 三． 并行比较型A/D转换器（3位） 并行比较型A/D转换器真值表 四． 逐次比较型A/D转换器 逐次逼近转换过程与用天平称物重非常相似。 按照天平称重的思路，逐次比较型A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压做多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量的对应值。 四． 逐次比较型A/D转换器 4位逐次比较型A/D转换器中，设VREF=10V，vI=8.26V，试画出在时钟脉冲作用下v/O的波形并写出转换结果。 D/A转换器输出电压 2． 逻辑电路 （2）第一次积分阶段 由于vO0V，过零比较器输出vC=1，控制门G打开。计数器从0开始计数。 在此阶段结束时vO的表达式可写为： 六． A/D转换器的主要技术指标 例10.2.1 某信号采集系统要求用一片A/D转换集成芯片在1s（秒）内对16个热电偶的输出电压分时进行A/D转换。已知热电偶输出电压范围为0～0.025V（对应于0～450℃温度范围），需要分辨的温度为0.1℃，试问应选择多少位的A/D转换器，其转换时间为多少？ 解：对于从0～450℃温度范围，信号电压范围为0～0.025V，分辨的温度为0.1℃，这相当于 的分辨率。12位A/D转换器的分辨率为 ，所以必须选用13 位的A/D转换器。 系统的取样速率为每秒16次，取样时间为62.5ms。对于这样慢的取样，任何一个A/D转换器都可以达到。可选用带有取样－保持（S/H）的逐次比较型A/D转换器或不带S/H的双积分式A/D转换器均可。 本章小结 基本要求 1.熟练掌握D/A转换器的电路结构及工作原理。 2.熟练掌握D/A转换器的主要技术指标。 3.了解A/D转换器的电路结构和工作原理。 4.了解A/D转换器的主要技术指标。 例 10位倒T型电阻网络D/A转换器如图题9.4所示，当R=Rf时：（1）试求输出电压的取值范围；（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压VO=5V，试问VREF应取何值？ 在10位二进制数D/A转换器中，已知其最大满刻度输出模拟电压Vom=5V，求最小分辨电压VLSB和分辨率。 最小分辨电压 分辨率 例17-3 已知TTL集成施密特触发器CT74132和同步四位二进制加法计数器CT74161组成如图17-15所示电路；图17-16为CT74132的电压传输特性曲线。（CT74161的功能表可查阅）1)分别指出图17-15中两部分电路组成什么功能的电路（名称）；2)分析CT74161组成的电路，画出状态转换图；3)试画出 、 、 （ 进位输出端）的对应波形。 例17-2 由主从JK触发器FF和555定时器组成的电路如图17-12所示，已知CP为10Hz的方波，如图17-1 3所示，触发器端及555输出端（3端）初态均为0。（1）试画出Q端、 相对于CP脉冲的波形；（2）试求Q端输出波形的周期。 例14．2分析图14-5所示电路，画出其状态转换图，说明其功能。 并行A/D转换器具有如下特点： （1）由于转换是并行的，其转换时间只受比较器、触发器和编码电路延迟时间限制，因此转换速度最快。 （2）随着分辨率的提高，元件数目要按几何级数增加。一个n位转换器，所用的比较器个数为2n－1，如8位的并行A/D转换器就需要28－1=255个比较器。由于位数愈多，电路愈复杂，因此制成分辨率较高的集成并行A/D转换器是比较困难的。 （3）使用这种含有寄存器的并行A/D转换电路时，可以不用附加取样－保持电路，因为比较器和寄存器这两