网站大量收购独家精品文档,联系QQ:2885784924

数字电路设计 第8章 数模及模数转换.ppt

  1. 1、本文档共34页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
数字电路设计 第8章 数模及模数转换

a)只舍不入 b)有舍有入 划分量化电平的两种方法 有舍有入方式: 取量化单位为?= ,将0~ ?/2之间的模拟电压归并到0? ?,把?/2~3 ?/2之间的模拟电压归并到1? ?,以此类推。即把小于?/2的信号忽略(舍去),把大于?/2到?之值视为?(归入)。 这种方法产生的量化误差为?/2。例如,把0~8V的模拟电压转换成三位二进制代码,则? = 这里n=3、Vm=8V,故?=16V/15,0~8V/15之间的模拟电压为0? ?,用000表示,8V/15~24V/15之间的模拟电压为1? ?,用001表示…,最大量化误差为8V/15。 由以上的讨论可见A/D转换器采用只舍不入方式量化的最大量化误差为1LSB,而采用有舍有入方式的最大量化误差为LSB/2。 并联比较型A/D转换器 组成部分: 电压比较器; 寄存器; 代码转换器。 输入模拟电压 寄存器状态 (代码转换器输入) 数字量输出 (代码转换器输出) Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 d2 d1 d0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3位并联比较型A/D转换器代码转换表 由表可以写出代码转换器的输出逻辑表达式: 代码转换电路的逻辑图: 并联比较型A/D转换器适用于高转换速度、低分辨率的场合。 逐次逼近型A/D转换器 逐次比较型A/D转换器原理框图 转换过程与天平称物重非常相似。 3位逐次渐近型A/D转换器的电路原理图 双积分型A/D转换器 组成部分: 积分器; 比较器; 计数器; 控制逻辑; 时钟信号源 双积分式A/D转换器是经过中间变量间接实现A/D转换的。它的基本原理是,对输入模拟电压和参考电压各进行一次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔,进而得到相应的数字量输出。由于该电路是对输入电压的平均值进行变换,所以它具有很强的抗工频干扰能力,在数字测量中得到了广泛的应用。 以输入正极性的直流电压VI为例,说明电路将模拟电压转换为数字量的基本原理。 (1)准备阶段 转换之前,转换控制信号Vs=0,使Fn-1~F0构成的n位计数器和附加触发器Fc均置0,同时封锁与非门G1,计数器不工作,与非门G2输出为高电平,开关S2闭合,积分电容放电。此时,由于VS和QC均为0,故与门G3输出为0,使开关S1接至被测模拟电压一侧。当VS=1以后,G2输出为0开关S2断开,由于此时QC仍为0,与门G3输出为0,开关S1仍接至VI一侧,转换开始。 (2)第一次积分(采样)阶段 积分器对Vi在固定时间T1(由计数器的位数决定)内进行积分,即 Vo(t)=- 式中VI为T1时间内输入模拟电压的平均值。因为VO(t)0,比较器输出VC=1,开启门G1,周期为TC的时钟脉冲计数器从0开始计数,当计数到最大容量N=2n时,计数器回到0状态,同时附加触发器FC的QC=1,使开关S1转接到基准电压VREF上,第一次积分结束。此时 T1=NTC=2nTC 因为2nTC不变,所以积分器的输出VO(t)与输入模拟电压的平均值成正比。 (3)第二次积分阶段 当计数器计满(t=t1)时,开关S1转向基准电压(-VREF)一方,积分器开始向相反方向进行第二次积分。当t=t2时,积分器输出电压VO=0V,比较器输出VC=0,时钟脉冲控制门G1被关闭,计数停止。 设T2=t2-t1,于是有 设在此期间计数器所累计的时钟脉冲个数为?,则 上式表明,在计数器中所计得的数?与在取样时间T1内输入电压的平均值VI成正比。只要VIVREF,转换器就能正常地将输入模拟电压转换为数字量,并能从计数器读取转换的结果。 单片集成双积分A/D转换器有ADC-EK8B(8位,二进制码),MC14433(3 .5位,BCD码)等。 A/D转换器的主要技术指标 1.转换精度:采用分辨率和转换误差来描述转换精度。 (1)分辨率:以输出二进制(或十进制)的位数表示分辨率,位数越多,量化误差越小,转换精度越高。 2.转换速度:完成一次A/D转换所需要的时间,即从它接收到转换命令起直到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间。转换时间越短,则转换速度越高。 利用Multisim分析D/A和A/D转换电路 D/A转换器的仿真分析 1.倒T形电阻网络D/A转换器仿真分析 四位倒T形电阻网络D/A转换器的仿真电路 d3 d2 d1 d0 uO(V) 0 0

文档评论(0)

yaocen + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档