數(shù)電部分第9章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換(完整版)
【正文】 + + A RF 0 0 1 1 + – R1 R2 R3 I0 I1 I2 I3 I IF R ， 電子模 擬開關 電子模擬開關受數(shù)字量控制， Dn若為 1，開關接基準電平 (“1”)， Dn若為 0，接地 (“0”)。 )2...22( 1N100N 1N1Ri DDDR2 VI ??????BBN K NNR2VRRIV RFFio ??????在下式中 N =10， RF =R =10K? )(10 991100R 2D...2D2D2V ?????輸入的數(shù)字量與輸出的模擬量之間的關系如表 。 A/D轉(zhuǎn)換器 C1～ C7的輸出在寄存器 F1～ F7寄存并送到 3位二進制編碼器 G1～ G6。 原理框圖 基本原理 A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器 Q3 R 1D C1 S Q2 R 1D C1 S Q1 R 1D C1 S Q0 R 1D C1 S Q4 R C1 S R Q5 1D C1 S D/A轉(zhuǎn)換器 QE QD QC QB QA CP’ 移位寄存器 S F E D C B A 1 – + C amp。 +5V CP +5V V’R VR D3 D2 D1 D0 啟動脈沖 ui 數(shù)據(jù)寄存器的作用是輸出相應的數(shù)碼給 D/A轉(zhuǎn)換器，使之產(chǎn)生參考電壓與輸入模擬量比較；保存比較結(jié)果并決定下一次參考電壓，再次進行比較，逐次提高精度，直至比較結(jié)束。 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理是：先將模擬電壓 ui轉(zhuǎn)變成與它大小成正比的時間 T,再在時間間隔 T內(nèi)利用計數(shù)器對時鐘脈沖計數(shù)，所計數(shù)值 N也正比于模擬電壓 ui。 G開啟時，它對 CP計數(shù)，將與 ui成正比的時間間隔T變成數(shù)字信號輸出。 。 S1 S2 R CF –VR ui Dn1 D1 D0 uo uC CP +5V G 設 ui為正直流電壓 CF的初始電壓為 0 0 0 0 0 啟動脈沖 0 0 0 0 S1?ui ??? t0 iFo dtuRC1u 0 uc =1 Qn1 R 1K C1 1J Qn R 1K C1 1J Q1 R 1K C1 1J Q0 R 1K C1 1J – A + – C + amp。 S1 S2 R CF –VR ui Dn1 D1 D0 uo uC CP +5V 啟動脈沖 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 (1) 積分器 A的輸入接電子開關 S1,S1受觸發(fā)器輸出端 Qn控制， Qn=0時， S1與 ui接， A對 ui積分， Qn=1時， S1與(?VR)接，積分器對 (?VR)積分 。 +5V CP +5V V’R VR D3 D2 D1 D0 ui 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 設 ui= 設 VR=16V 1 ＝ 8V uc=1 A/D轉(zhuǎn)換器 啟動脈沖 Q3 R 1D C1 S Q2 R 1D C1 S Q1 R 1D C1 S Q0 R 1D C1 S Q4 R C1 S R Q5 1D C1 S D/A轉(zhuǎn)換器 QE QD QC QB QA CP’ 移位寄存器 S F E D C B A 1 – + C amp。參考電壓與輸入數(shù)碼之間的關系如下表所示。 開始轉(zhuǎn)換以后 ， 時鐘脈沖首先將寄存器最高位置成 1， 使輸出數(shù)字為 100… 0。 －保持電路 所謂采樣－保持電路就是在控制信號的作用下，對輸入信號進行間歇性采樣，并在兩次采樣之間的時間內(nèi)保持前一次采樣瞬時值的電路。 倒 T型電阻網(wǎng)絡 D? A轉(zhuǎn)換器 Vo ?+ + A RF D3 D2 D1 D0 I01 S2 S3 S1 S0 2R +VR 2R 2R 2R 2R R R R I I02 I IF 由于運放的反相輸入端虛地，所以，無論模擬電子開關合向哪一邊， T型電阻網(wǎng)絡與地之間的等效電路都如下圖所示。 +VR S1 S3 S2 S0 R0 D3 D2 D1 D0 0 1 1 0 Vo ?+ + A RF 0 0 1 1 + – R1 R2 R3 I0 I1 I2 I3 I IF R ， 根據(jù)疊加原理 : I=I3+I2+I1+I0 ,若現(xiàn)在開關都接 “ 1”,則： 3R32R21R10R
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