【正文】 絕大部分是數(shù)字電流轉(zhuǎn)換器，輸出量是電流。 VREF（ 127/256） ︰ 177。2和表 91 轉(zhuǎn)換誤差有 比例系數(shù)誤差、失調(diào)誤差和非線性誤差。模擬開(kāi)關(guān)處于不同的位置有不同的導(dǎo)通電壓和導(dǎo)通電阻，各電阻支路電阻誤差不同等都可能導(dǎo)致非線性誤差。一般用滿刻度時(shí)溫度升 1度 輸出電壓變化的百分?jǐn)?shù)作為 溫度系數(shù) 。 圖 波形產(chǎn)生電路 （ a） 電路 （ b） 工作波形 前已分析，計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為0000～ 1001。取樣與保持過(guò)程往往是通過(guò)采樣與保持電路同時(shí)完成的。 ■ 量化后的數(shù)值最后還須通過(guò)編碼過(guò)程用一個(gè)代碼表示 出來(lái)。 量化過(guò)程的兩種近似量化方式 ： 只舍不入法（舍尾取整法）和四舍五入法。這種量化方式的最大誤差為△。這種量化方式的最大 誤差為 1/2△。 n位轉(zhuǎn)換器需 ? 轉(zhuǎn)換速度最快。 ?為了解決提高分辨率和增加元件數(shù)的矛盾，可以采取分級(jí)并行轉(zhuǎn)換的方法。 稱重過(guò)程 逐次漸近寄存器清零 寄存器最高有效位置 1 DAC 比較器比較 Vo VI? 保留此位的 1 將此位的 1清除 寄存器次高有效位置 1 VO VI ADC邏輯控制電路 寄存器最低有效位置 1 …… yes no 1 2 3 n 最后寄存器 輸出數(shù)字量 按照 稱重思路，將輸入電壓與不同的參考電壓做多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量在數(shù)值上逐次逼近輸入模擬量。 ?I 啟動(dòng)脈沖 CP 時(shí)鐘 電壓 比較器 控制邏輯電路 移位寄位器 數(shù)據(jù)寄存器 模擬 量輸入 數(shù)字 量輸出 D /A 轉(zhuǎn)換器 ?O? VR E F D0 D1 Dn 2 Dn 1 1. 轉(zhuǎn)換原理詳解 1 0 0 … 0 1 0 0 … 0 2/REFV??I ≥VREF/2 1 ?I VREF/2 0 （ 1）啟動(dòng)后第 1個(gè) CP到來(lái) 設(shè) VREF＝－ 10V, VI= 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 2 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 ＜ ＜ ＜ ＜ + – + – + ?I? S1 S2 R FFn ?S1 – VRE F ?O ?C 1 FFn 1 1 Q1 Qn 1 Qn FF1 1 FF0 1 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R CP C r Dn 1 D1 D0 amp。 時(shí)間間隔內(nèi)的平均值。 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 一、 轉(zhuǎn)換精度 ： 單片集成 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來(lái)描述 。025V（ 對(duì)應(yīng)于 0~450℃ 溫度范圍），需要分辨的溫度為 0 （或分辯級(jí)數(shù)＝ 4500） 9 片內(nèi)有 8通道模擬開(kāi)關(guān)，可接入 8個(gè)模擬量輸入。 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端。 并行比較型轉(zhuǎn)換速度最快，雙積分型轉(zhuǎn)換精度最高。R R IR + C1 U U+ UO 附：運(yùn)放積分器的工作原理 S2 uI S1 R C uO 輸入電壓 + dtuttRCdtuRCUtItIO ?? ??????1011101111tRCU I ???習(xí)題選解 解： （ 1） 1023012022222109090109010?????????????????????iiiiiiR E FiiifR E FODDVDRRVV所以 R E FR E FO VVV ??????? 01 0 2 41 0 2 30 10位倒 T形電阻網(wǎng)絡(luò) D/A轉(zhuǎn)換器如圖 所示。 （ 1）的轉(zhuǎn)換時(shí)序 圖 ADC0809控制信號(hào)的定時(shí)圖 ADC0809 使用時(shí) 注意以下幾點(diǎn)： ⑵要進(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié)。引腳作用如下： ADDA、 ADDB、 ADDC:地址碼輸入端，不同的地址碼選擇不同通道的模擬量輸入。6 集成 A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 IN0~IN7:8路模擬信號(hào)輸入端。025V， 分辨的溫度為 0 用輸出的二進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示， n位A/D能區(qū)分出輸入信號(hào)的 最小電壓 為 Vimax/2n. ? 轉(zhuǎn)換誤差 :輸出誤差的最大值。 ① S1合向 A端，積分器對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行定時(shí)積分，積分器輸出與輸入電壓成正比。 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 t = t0時(shí)，開(kāi)關(guān) S1與 A端接通，正的被測(cè)電壓 ?I 加到積分器的輸入端。 CP + 5 V + 5 V Q5 QE QD QC QB QA S A B C D E F CP 移位寄存器 + 5 V ?C FF0 FF1 FF2 FF3 FF4 G2 1D C1 1D 1 D3 1 1 1 1 0 1 4/REFV?1 D1 D2 D3 0 0 2. 4位 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器電路 4/3 REFV? ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＞ ?I ?O? D /A 轉(zhuǎn)換器 D1 VR E F + – D3 D2 D1 D0 (MS B ( L S B ) Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 R S C1 R S C1 1D R S C1 1D R S C1 1D R S C1 R 啟動(dòng)脈沖 1 amp。 ?I 啟動(dòng)脈沖 CP 時(shí)鐘 電壓 比較器 控制邏輯電路 移位寄位器 數(shù)據(jù)寄存器 模擬 量輸入 數(shù)字 量輸出 D /A 轉(zhuǎn)換器 ?O? VR E F D0 D1 Dn 2 Dn 1 1. 轉(zhuǎn)換原理 0 0 1 … 0 1 0 1 … 0 REFV8/5??I ≥5/8VREF 1 0 1 0 ?I 5/8VREF 1 0 （ 3）第 3個(gè) CP到來(lái) 設(shè) VREF＝－ 10V, VI= 1 0 0 0 0 0 0 0 7 . 5 0 0 00 6 . 25 00 6 . 8 7 5 0 6 . 5 6 2 5 6 . 7 1 8 7 5 6 . 7 9 6 8 7 5 6 . 8 3 5 9 3 7 0 . 0 0 5 . 00 00 10 ? s CP 啟動(dòng)脈沖 D7 D6 ?I= VREF=10V 1 0 1 0 1 1 1 1 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 BnREFo NV ???2?轉(zhuǎn)換結(jié)果為 D7~D0= 10101111 轉(zhuǎn)換時(shí)間 =80 μ s ,ovt 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 2/REFV?1 ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＞ ?I ?O? D /A 轉(zhuǎn)換器 D1 VR E F + – D3 D2 D1 D0 (MS B ( L S B ) Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 R S C1 R S C1 1D R S C1 1D R S C1 1D R S C1 R 啟動(dòng)脈沖 1 amp。 ■為了解 決提高分辨率和增加元件數(shù)的矛盾，可以采取 分級(jí)并行轉(zhuǎn)換的方法。 屬四舍五入量化方式 模擬輸入 比較器輸狀態(tài) 數(shù)字輸出 CO1 CO2 CO3 CO4 CO5 CO6 CO7 D2 D1 DO 0≤vIVREF/15 VREF/15≤vI3VREF/15 3VREF/15≤vI5VREF/15 5VREF/15≤vI7VREF/15 7VREF/15≤vI9VREF/15 9VREF/15≤vI11VREF/15 11VREF/15≤vI13VREF/15 13VREF/15≤vIVREF 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 表 3位并行 A/D轉(zhuǎn)換器輸入與輸出關(guān)系對(duì)照表 根據(jù)各比較器的參考電壓值，可以確定輸入模擬電壓值與各比較器輸出狀態(tài)的關(guān)系 。時(shí)，式而采用只舍不入量化方L S BL S B1,21m a xm a x????因此，大多數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器采用 四舍五入方式 ?只舍不入量化方式 :量化中把不足 1個(gè)量化單位的部分舍棄； ?最大量化誤差為： L SB1m a x ???四舍五入量化方式 :量化過(guò)程將不足半個(gè)量化單位部分舍棄，對(duì)于等于或大于半個(gè)量化單位部分按一個(gè)量化單位處理。如數(shù)值在 0 ~ （ 1/15） V之間當(dāng)作 0 △，用二進(jìn)制數(shù) 000表示， 數(shù)值在（ 1/15） V ~ （ 3/15） V間當(dāng)作 1△，用二進(jìn) 制數(shù) 001表示 ,數(shù)值在（ 3/15） V ~ （ 5/15） V間當(dāng)作 2△，用二進(jìn)制數(shù) 010表示 用 只舍不入方式時(shí) ， 取△ =（ 1∕8） V， 量化中把不足量化單位的部分舍去，如數(shù)值在 0 ~ （ 1∕8） V間當(dāng)作0 △，用二進(jìn)制數(shù) 000表示，數(shù)值在（ 1∕8） V ~ （ 2∕8）V 間當(dāng)作 1△，用二進(jìn)制數(shù) 001表示 ■ 量化過(guò)程中所取最小數(shù)量單位稱為量化單位，用△ 表示。 采樣 ? I A1 A 2 S C H 開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路 采樣 — 保持控制電路 ? O 不能放電 保持 1. 取樣與保持 A/D轉(zhuǎn)換的一般工作過(guò)程 （ 1）電路及工作原理 工作原理： 在 t=t0時(shí)，開(kāi)關(guān) S 閉合，電容被迅速 充電，由于 AV1 91 3. 轉(zhuǎn)換速度 當(dāng) D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量發(fā)生變化時(shí)，輸出的模擬 量并不是立即達(dá)到所對(duì)應(yīng)的值，它需要一定的時(shí)間。如在 n位倒 T形電阻網(wǎng)絡(luò) D/A轉(zhuǎn)換器中，當(dāng) VREF偏離標(biāo)準(zhǔn)值 △ VREF時(shí)，就會(huì)在輸出端產(chǎn)生誤差電壓△ VO 所示。其定義為 D/A轉(zhuǎn)換器模