第7章 数据采集系统第3版.pptVIP

第7章 测量和数据采集系统 7.1 电量测量 7.1.1 常用电工测量仪表的分类 7.1.2 测量误差和仪表准确度 7.1.3 电流、电压、功率和电能的测量 *7.2非电量电测法和数据采集系统的组成 7.3 传感器 *7.4 有源滤波器和测量放大电路 7.4.1 有源滤波电路 7.4.2 测量放大电路 *7.5 模拟开关和取样-保持电路 7.5.1 模拟开关 7.5.2 采样-保持（S/H）电路 7.6 数/模(D/A)转换器 7.6.1 T型电阻网络D/A转换器 7.6.2 集成D/A转换器举例 7.7 模/数(A/D)转换器 概述 7.7.1 逐次逼近型A/D转换器 *7.7.2 双积分型A/D转换器 *7.8 非电量测量系统举例 本章结束返回目录 第8章 功率电子电路 7.5.1 模拟开关 7.5.2 取样-保持（S/H）电路 模拟开关用于传输模拟信号，它主要由控制电路和开关电路两部分组成。 构成方式：双极型晶体管电路 MOS场效应晶体管 主要介绍由CMOS传输门构成的模拟开关和集成多路模拟开关。 Ui Uo CP CP UDD T1 T2 电路 CP Uo Ui CP TG 图形符号 CP=1，Uo=Ui；CP=0，高阻，Ui无法传输到Uo CMOS传输门 模拟开关 Uo Ui TG 1 D D Ui Uo 电路 图形符号 当D=1，开关闭合，Uo=Ui；D=0，开关断开 CC4051模拟开关 C B A 3 0 UDD 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 4 6 COMMON 7 5 INH UEE USS CC4051 A B C INH 电平转换电路 译 码 电 路 1 2 3 4 5 6 7 0 输出 COMMON CC4051功能表 地址输入 输出通道 INH A B C COMMON 1 0 0 0 0 0 0 0 0 × × × - 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 uo A2 C ui A1 uc （t） （t） （t） 输入缓冲 放大器 模拟开关 保持电容 输出缓冲 放大器 采样-保持电路波形图 采样 采样 采样 保持 保持 ui uc uo （t） （t） （t） t t t LF198 1 2 3 4 5 6 7 8 +Ucc -Ucc 调零 输入 逻辑控制 参考电压 CH 输出 +15V -15V Ui Uo C LM393 + - + LF198 30k 15k 2CW12 1k 24k D T 1k CH 0.1u 1 2 4 5 6 7 8 S-H集成芯片及峰值检测电路 7.6.1 T型电阻网络D/A转换器 7.6.2 集成D/A转换器举例 R R R 2R 2R 2R 2R 2R I0 I1 I2 I3 S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 UREF I Rf UO － ＋ △ 8 ＋ A B C D Io1 Io2 基准电源 模拟开关 T型电阻网络 电流求和放大器 并行数字输入 D=0， S 接地；D=1， S 接“虚地”。 梯形电阻网络A、B、C、D任意一点， 其右边的电阻网络等效电阻均等于R 。 对n位D/A有 D/A的主要技术参数 ※ 分 辨 率: 是指最小输出电压（ 对应的输入二进制数为1 ）与最大输出电压(对应的输入二进制数的所有位全为1)之比。 分辨率=1/（2n-1） 例如十位数模转换器的分辨率为： 1 210-1 ≈0.001 ※ 转换精度： 表示实际输出的电压值与理想的输出电压值之间的差别。 ※ 转换速度： 从数码输入到模拟电压稳定输出间的时间称为转换速度。 CC7520 D/A转换器 CC7520是10位CMOS电流开关型D/A转换器，其结构简单，通用性好。片内只含倒T型电阻网络、电子开关和反馈电阻RF，应用时外部要接参考电压源和运算放大器。 Iout1 Iout2 GND D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 UDD UREF RF 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 CC7520 外部引脚图 引脚功能 Iout1、Iout2：电流输出端 GND：接地端 D9~D0：数字信号输入端 UDD：电源输入端，5 ~ 10V UREF：基准电源，–10V ~ +10V RF：反馈信号输入端 CC7520 D/A转换器应用电路 1 2 3 4 16 15 14 13 12 CC7520 …… D0 D1 D9 UREF U