数字电路基础AD与DA.ppt

常用双极性编码 2的补码与偏移二进制码高位相反 偏移二进制码与单极性的相同，模拟量不同。 9.1.5 D/A转换器的主要技术指标 分辨率：其定义为D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。n位DAC最多有2n个模拟输出电压。位数越多D/A转换器的分辨率越高。 1、分辨率 2、转换精度： 转换精度是指对给定的数字量，D/A转换器实际值与理论值之间的最大偏差。 产生原因：由于D/A转换器中各元件参数值存在误差，如基准电压不够稳定或运算放大器的零漂等各种因素的影响。 几种转换误差：有如比例系数误差、失调误差和非线性误差等。 9.1.6 集成D/A转换器的应用 (1) 数字式可编程增益控制电路 D 2 D 7 u O D 0 D 1 2R 2R 2R 2R R R R D 8 D 9 R R R u I 2R 2R 2R - + R F I OUT1 I OUT 2 V REF D 2 D 7 u O D 0 D 1 2R 2R 2R 2R R R R D 8 D 9 R R R u I 2R 2R 2R - + R F I OUT1 I OUT 2 V REF u O - + R u I OUT2 I I OUT1 倒T形电阻网络 O V I A u u = Iout1＝ I0 + I1 + I2 +… I9 根据虚断有: (2) 脉冲波产生电路 74163具同步清零功能 74163和与非门构成十进制计数器：0000~1001 AD7533D/A转换器 10位CMOS电流开关型D/A转换器 9.2.6 集成A/D转换器及其应用 9.2 A/D 转换器 9.2.1 A/D转换的一般工作过程 9.2.2 并行比较型A/D转换器 9.2.3 逐次比较型A/D转换器 9.2.4 双积分式A/D转换器（了解） 9.2.5 A/D转换器的主要技术指标 概述 ADC Dn~D0 输出数字量 输入模拟电压 能将模拟电压成正比地转换成对应的数字量。 1. A/D功能: 9.2 A/D 转换器 取样 时间上离散的信号 保持、量化 量值上也离散的信号 编码 模拟信号 时间上和量值上都连续 数字信号 时间上和量值上都离散 9.2.1 A/D转换的一般工作过程 A/D转换器一般要包括取样， 保持，量化及编码4个过程。 1. 取样（采样）与保持 采样是将随时间连续变化的模拟量转换为在时间离散的模拟量。 采样信号S(t)的频率愈高，所采得信号经低通滤波器后愈能真实地复现输入信号。合理的采样频率由采样定理确定。 采样定理：设采样信号S(t)的频率为fs，输入模拟信号?I(t)的最高频率分量的频率为fimax， 则 fs ≥ 2fimax S(t)=1:开关闭合 S(t)=0:开关断开 采得模拟信号转换为数字信号都需要一定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定的值，在取样电路后要求将所采样的模拟信号保持一段时间。 采样 保持 取样与保持电路及工作原理： 2. 量化与编码 数字信号在数值上是离散的。采样–保持电路的输出电压还需按某种近似方式归一化到与之相应的离散电平上，任何数字量只能是某个最小数量单位的整数倍。 量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。 量化（归一，小数变整数） 3.编码 在量化过程中由于所采样电压不一定能被?整除，所以量化前后一定存在误差，此误差我们称之为量化误差，用?表示。 量化误差属原理误差，它是无法消除的。A/D转换器的位数越 多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。 两种近似量化方式：只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式。 4. 量化误差：量化前的电压与量化后的电压差 5. 量化方式 0 1 111 110 101 100 011 010 001 000 0Δ=0 v 7Δ=7/8 v 6Δ=6/8 v 5Δ=5/8 v 4Δ=4/8 v 3Δ=3/8 v 2Δ=2/8 v 1Δ=1/8 v 输入信号 编码 量化后 电压 a ) 只舍不入量化方式:量化中把不足一个量化单位的部分舍弃； 对于等于或大于一个量化单位部分按一个量化单位处理。 最大量化误差为： 最小量化单位 ＝1/8V Δ=1LSB= 1/8 V 例：将0~1V电压转换为3位二进制代码 b )四舍五入量化方式:量化过程将不足半个量化单位部分舍弃， 对于等于或大于半