[信息與通信]數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換(編輯修改稿)
2024-11-14 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 逐 次 逼 近 寄 存 器D / A 轉(zhuǎn) 換 器緩 沖 寄 存 器比 較 器V 0（ 1）逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換原理 轉(zhuǎn)換原理：數(shù)字量由逐次逼近寄存器 SAR產(chǎn)生。 SAR使用對分搜索法產(chǎn)生數(shù)字量，以 8位數(shù)字量為例， SAR首先產(chǎn)生 8位數(shù)字量的一半，即 10000000B,試探模擬量的大小，若 VoVi，清除最高位，若 VoVi，保留最高位。在最高位確定后， SAR又以對分搜索法確定次高位，即以低 7位的一半 y1000000B(y為已確定位 ) 試探模擬量的大小。重復(fù)這一過程，直到最低位 bit0被確定，轉(zhuǎn)換結(jié)束。 特點：轉(zhuǎn)換速度快，轉(zhuǎn)換精度中等。 （ 2）雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器是將輸入電壓變換成與平均值成正比的時間間隔，然后利用計數(shù)器測量時間間隔，如圖所示。 177。 Vin +VR VR + + 控制邏輯 計數(shù)器 /鎖存器 譯碼器 /顯示器 時鐘發(fā)生器 K4 K1 K2 K3 COMPout C 積分器 比較器 R 圖 115 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器框圖 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器完成一次模一數(shù)轉(zhuǎn)換需要三個階段： 積分（采樣： K1導(dǎo)通）、反積分（比較： K3導(dǎo)通）和結(jié)束階段（ K4導(dǎo)通）。雙積器對正極性電壓輸出波形如圖所示。 t1 t2 t3 t4 t1 t2 t3 t4 T1 T2 T3 V2 V1 0 V1 +V2 圖 132 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器輸出波形 通過輸出波形可求出： Vin=VR/Nm NX,式中： VR參考電壓， Nm參考電壓計數(shù)值， NX輸入電壓計數(shù)值。可見，雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器輸出與時間常數(shù) RC無關(guān)，消除了斜坡電壓的各種誤差，由于經(jīng)過兩次積分可消除干擾對轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響。 特點：轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換速度慢。 （ 3）電壓頻率轉(zhuǎn)換法 V / F計 數(shù) 器定 時 器圖 1 1 . 6 電 壓 頻 率 式 A / D 轉(zhuǎn) 換 原 理 框 圖數(shù) 據(jù) 輸 出 A/D轉(zhuǎn)換器的特性參數(shù) （ 1）分辨率 (Resolution)： 指 A/D轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的最小電壓（量化階梯），如 8為 ADC滿量程為 5V,則分辨率為 5000mV/256=20mV，也就是說當(dāng)模擬電壓小于20mV， ADC就不能轉(zhuǎn)換了，所以分辨率一般表示式為： 分辨率 =Vref/2位數(shù) （單極性）或 分辨率 =（ V+refVref)/2位數(shù) （雙極性） （ 2）轉(zhuǎn)換時間 (Convert Time)：指從輸入啟動轉(zhuǎn)換信號到轉(zhuǎn)換結(jié)束，得到穩(wěn)定的數(shù)字量輸出的時間。一般轉(zhuǎn)換速度越好（特別是動態(tài)信號采集），常見有超高速（轉(zhuǎn)換時間 1ns）、高速（轉(zhuǎn)換時間 1181。s）、中速（轉(zhuǎn)換時間 1ms）和低速（轉(zhuǎn)換時間 1s)等。 （ 3）量化精度 (Accuracy)： 指 A/D轉(zhuǎn)換器實際輸出與理論值之間的誤差，一般采用數(shù)字量的最低有效位作為衡量單位（如 177。 1/2LSB）。 （ 4）線性誤差 (Linearity Error)： 當(dāng)模擬量變化時， A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量按比例變化的程度。 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC 0809 8位 ADC，逐次逼近型， 8路模擬量輸入 8 位模 擬開 關(guān)I N 7I N 0地 址鎖 存逐 次 逼
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