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IntroductoryElectricalandelectronicTechnology电工电子技术概论主编：盛贤君大连理工大学出版社(第二版)

11.2A/D转换器02CONTENTS11.1D/A转换器01目录CONTENTS第11章数字信号与模拟信号的相互转换

PART-0111.1D/A转换器

11.1D/A转换器将数字信号转换为模拟信号的装置为数模转换器(digitaltoanalogconverter),简称D/A转换器或DAC。将模拟信号转换为数字信号的装置为模数转换器(analogtodigitalconverter),简称A/D转换器或ADC。它们是模拟系统与数字系统之间的接口。11.1D/A转换器4位R-2R型D/A转换器电路如图11-2所示。

11.1D/A转换器利用叠加原理可以得到如图11-2所示电路的输出模拟电压为由式(11-2)可知,输出的模拟量UO与输入的数字量成正比,这样就实现了数字量与模拟量的转换。

11.1D/A转换器D/A转换器的技术指标主要为:(1)分辨率(2)转换精度(3)建立时间D/A转换器的非零最小输出电压UOmin与最大输出电压UOmax之比称为D/A转换器的分辨率(resolution)。输出电压是与二进制数字量对应的十进制数成正比的,所以分辨率为

11.1D/A转换器按输入二进制数的位数分类8位10位12位16位24位按解码网络结构不同分类T型电阻网络倒T型电阻网络权电流和权电阻网络D/A转换器按模拟电子开关电路的不同分类CMOS开关型双极型开关型

11.1D/A转换器现以DAC0832为例说明常用的D/A转换器转换芯片。DAC0832是8位R-2R型D/A转换集成芯片,具有价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在计算机应用系统中得到了广泛的应用。DAC0832转换器的引脚图和内部结构图如图11-3所示。

11.1D/A转换器实际应用如图11-4所示。

11.1D/A转换器【例11-1】设1个6位R-2R型D/A转换器的基准电压UREF=10V,输入二进制数1011和111101,试求这两种输入情况下的输出模拟电压及该D/A转换器的分辨率。解(1)输入数字量为1011时,也就是001011时,有

PART-0211.2A/D转换器

11.2A/D转换器如图11-5所示,逐次逼近型A/D转换器的基本原理是由芯片内的D/A转换器生成一个模拟电压,用芯片内电压比较器将待转换模拟输入电压与芯片内生成的模拟电压进行比较,并按比较的结果去修正芯片内D/A转换器输入的数字量,逐次逼近,直到比较器两输入端模拟电压相等为止。

11.2A/D转换器ADC0809是采用CMOS工艺的8位逐次逼近型A/D转换器,引脚和内部结构如图11-6所示。

11.2A/D转换器A/D转换器的主要技术指标为:(1)转换时间转换时间指从输入转换启动信号开始到转换结束所需要的时间,反映的是A/D转换器的转换速度。不同A/D转换器转换时间差别很大。ADC0809在工作频率为640kHz时,其转换时间为100μs。(2)量程量程是指A/D转换器所能够转换的模拟量输入电压范围。ADC0809的量程为0~+5V。(3)分辨率分辨率是A/D转换器可转换成数字量的最小模拟电压值,反映A/D转换器对输入电压微小变化的响应能力。一个n位A/D转换器,其分辨率可表示为满量程输入电压UFS与2n的比值,即

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12.2发电传感器02CONTENTS12.1参量传感器01目录CONTENTS第12章传感器及其应用12.4传感器的应用0412.3半导体传感器03

PART-0112.1参量传感器

12.1参量传感器传感器(sensor)是能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。12.1.1电阻式传感器如图12-1所示为桥式测量转换电路,当电源电压为uI,则输出电压uO为初始值通常采用R1=R2=R3=R4。每个桥臂电阻变化值记为ΔRi,当电桥负载电阻为无限大时,电桥输出电压可近似用式(12-1)表示:

12.1参量传感器12.1.2电感式传感器电感式传感器可分为互感式传感器互感式传感器的结构示意图如图12-2所示,它主要由一个线框和一个铁芯组成。理想互感式传感器的原理如图12-3所示。自感式