数字电子电路课件第10章.pptVIP

10.3模数转换器（ADC）在A/D转换器中，输入的模拟信号在时间上是连续的，而输出的数字信号是离散的，所以进行转换时，必须在一系列选定的瞬间对输入的模拟信号采样，然后再把采样值转换为输出的数字量。A/D转换过程要经过采样、保持、量化、编码四个步骤完成，其中，采样与保持是一个电路连续完成，量化和编码也是同时实现的。10.3.1模数转换器基本原理1、采样、保持采样：将一个连续变化的模拟量转换为时间上离散的信号。V00tS(t)0t图10-3-1模拟信号采样模拟电子开关受取样脉冲S(t)的控制：模拟电子开关ViV0S(t)取样脉冲S(t)=1开关接通S(t)=0开关断开Vit0采样定理：为了保证从取样信号恢复成原信号，则：f取样≥2fimax采样、保持：-A+CS(t)ViV0+-2、量化、编码在采样保持输出波形中，在保持的一段时间内V0不变，所以这段时间可用于量化和编码。量化：数值上近似化。它取值有限，但数值离散，∴存在量化误差。编码：将量化后的电压编成二进制码。量化方法：①四舍五入②舍去小数若设A/D转换的最小量化单位为△，则：按舍去小数，量化误差为△；按四舍五入，量化误差为△。12最小量化单位△=1V⒈四舍五入⒉舍去小数当小于时，舍尾；△2当大于时，入整。△2模拟电压Vi/V二进制编码量化值11111010110001101000100007.56.55.54.53.52.51.50.521345677△6△5△4△3△2△1△0△模拟电压Vi/V二进制编码量化值111110101100011010001000021345677△6△5△4△3△2△1△0△8△2最大量化误差为最大量化误差为△模/数（A/D）转换器电路形式很多，通常归为两大类：⒉直接法：V—T变换型ADC双积分式ADC⒈间接法：将采样——保持的模拟信号时间（或频率）数字量。将采样——保持的模拟信号数字量。并联型ADC逐次逼近型ADC特点：工作速度快，精度低。特点：工作速度低，精度较高。它是直接式A/D转换器中常用的一种。3.3逐次逼近型ADC将大小不同的参考电压与采样——保持后的模拟电压逐步进行比较，比较结果以相应的二进制代码表示。图10–4–9为4位逐次逼近型A/D转换器的原理方框图例：设D/A转换器的基准电压VREF=8V，采样保持信号电压VI=6.55V，求其二进制代码？基本思想：V’R’vICPCP0CP1CP2CP3CP46.55V8VJ=1K=010004V10组成：A/D转换器电压比较器时序分配器VREFCPRDJKSRCJKSRBJKSRAJKSGQDQCQBQAD/A转换器1FDDDDQD0QD1QD2QD3QDQCQBQACPCP0CP1CP2CP3CP41000V’R’vICPCP0CP1CP2CP3CP46.55V8VJ=1K=011006V10VREFCPRDJKSRCJKSRBJKSRAJKSGQDQCQBQAD/A转换器1CFDDDDQD0QD1QD2QD31100QDQCQBQACPCP0CP1CP2CP3CP41000V’R’vICPCP0CP1CP2CP3CP46.55V8V11107V01VREFCPRDJKSRCJKSRBJKSRAJKSGQ