第12章 模数与数模转换电路.pptVIP

VR -8V 5. 5V 0 0 1 1 0 1 0 0 0 5V ？ 0 0 0 0 ？ 0 0 第3个CLK来到后各触发器状态 第4个CLK来到后各触发器状态? 0 0 0 VR -8V 5. 5V 第4个CLK来到后各触发器状态 5V 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 第5个CLK来到后各触发器状态？ 0 VR -8V 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 5. 5V 第5个CLK来到后各触发器状态 0 0 0 第6个CLK来到后各触发器状态? 3位转换只需5个CLK时间 n 位转换只需n +2个CLK时间 0 1 1 第二次转换 5V 0 3. 器件特点 n 位逐次逼近型ADC，完成一次转换需要n +2个时钟信号周期的时间，转换速度要慢一些，属于中速ADC。而并联比较型ADC一般都是高速ADC。 当输出数字量位数较高时，逐次逼近型ADC的电路规模比并联比较型ADC小很多，更适于集成，可以用于实现高分辨率ADC，而转换误差也易于控制。 逐次逼近型ADC是目前集成ADC产品中应用最广泛的形式。 四. 双积分型ADC 1. 电路结构 1. 工作原理 3. 器件特点 双积分型ADC的最显著优点是工作性能稳定，转换精度高。转换结果与R、C 的具体数值无关，而且其数值误差也不会影响转换精度。也不要求使用高稳定度的时钟信号源，只要求时钟信号源在一个转换周期内（即两次积分过程中），保持稳定即可。 双积分型ADC的另一个优点是抗干扰能力强，对交流噪声有很强的抑制能力，电路结构也相对简单。 综上所述，双积分型ADC主要适用于要求转换精度很高，但转换速度要求不高的场合。 双积分型ADC的主要缺点是工作速度低，目前常见的单片产品的转换速度一般都在每秒几十次以内。 12.3.2 A/D 转换器的性能指标 一. 转换精度 1. 分辨率 ADC的分辨率以输出二进制数或十进制数的位数表示，用来说明ADC对输入模拟信号的分辨能力，是ADC在理论上能达到的转换精度。 3位半十进制 例如：输出信号为 n 位二进制数字量的ADC，能分辨的输入电压的最小差异为 (1/2n)FSR（最大量程的1/2n）。 4位半十进制 输出十进制数可以从0到1999 输出十进制数可以从0到19999 一. 转换精度 2. 转换误差 具体表示时： ADC的转换误差一般以最低有效位LSB的倍数给出。 ADC的转换误差，即相对转换精度，由输出误差的最大值决定，用来表示ADC的实际输出数字量和理论输出数字量之间的偏差。 说明ADC实际输出数字量和理论输出数字量之间的误差不大于最低位的一半。 例如，一个ADC给出的转换误差为 ： 二. 转换速度 ADC的转换速度主要取决于转换器的电路结构，不同类型结构的ADC的转换速度差异极大。 并联比较型ADC的转换速度最快。 8位并联比较型ADC的转换时间一般为几十纳秒（ns）以内。 逐次逼近型ADC的转换速度次之。 多数8位逐次逼近型ADC的转换时间都在几百纳秒（ns）到几十微秒（μs）之间。 间接ADC的转换速度就低得多了。 现在常用的双积分型ADC的转换时间大多在几十毫秒（ms）到几百毫秒之间。 常用的集成ADC器件具有多种不同类型，主要可分为三大类： ★ 内部仅集成了量化-编码电路 使用时需要在前级外接取样-保持电路，最终实现的ADC电路的性能指标也不易确定，因此要求用户有一定的设计经验和技巧。 ★ 内部集成了取样-保持电路和量化编码电路 具备了A/D转换必须的四个环节，性能比较明确，使用比较简便。 ★ 内部还集成其他功能电路 很多集成ADC器件内部还集成了输入/输出端口、存储电路和更复杂的控制单元，甚至是带有微处理器，扩展了器件功能，适合于一些更复杂的应用场合。 数 字 电 子 技 术 基 础 第12章 模/数与数/模转换电路 第12章 模/数与数/模转换电路 12.1 概述 12.2 D/A转换器 12.3 A/D转换器 12.4 本章小结 12.1 概述 模数转换器 数模转换器 模数转换器一般属于系统的前级电路，完成模拟电信号到数字电信号的转换。 （Analog - Digital Converter），简称A/D转换器、ADC 数模转换器一般属于系统的后级电路，完成数字电信号到模拟电信号的转换。 （Digital - Analog Converter），