ad轉換和da轉換ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-04 02:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電壓 串行 內(nèi)部 100 DAC1220E 5 20 10000 電壓 SPI 外部 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 28 A/D轉換器 ?A/D轉換 可以將輸入的模擬量（電壓或電流）轉換為與之成比例的二進制代碼。 ?A/D轉換一般要經(jīng)過 采樣、保持、量化及編碼 4個過程。在實際電路中，有些過程可以進行合并，如采樣和保持、量化和編碼在轉換中一般同時實現(xiàn)。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 29 A/D轉換的一般步驟 ?采樣 ：把一段時間內(nèi)連續(xù)變化的信號變換為對時間離散的信號 。 ?為了使采樣輸出信號能不失真地代表輸入的模擬信號，對于一個頻率有限的模擬信號來說，可以由采樣定理確定其采樣頻率，即 m a x2siff?第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 30 ?保持 ：把每次的采樣值存儲到下一個采樣脈沖到來之前。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 31 ?采樣 保持電路的輸出信號雖然已經(jīng)成為階梯狀。 ?量化 ：把采樣后的電壓幅值轉化為最小量化單位的整數(shù)倍的過程 。 ?量化的方法有兩種，一種是 只舍不入 ，另一種是 有舍有入 。 ?編碼 ：用數(shù)字代碼表示量化結果的過程。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 32 （ 1） 只舍不入法 ：取最小量化單位 ?=Vm/2n，其中 Vm為輸入模擬電壓的最大值， n為轉化輸出數(shù)字代碼的位數(shù)，將 0??之間的模擬電壓歸并為0??，把 ??2?之間的模擬電壓歸并為 1??，依次類推。這種方法產(chǎn)生的最大量化誤差為 ?。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 33 例 92 把 0?1V的模擬信號電壓轉換成 3位二進制代碼。 ?? =1/23=1/8V ?可見其最大量化誤差為 ? （ 1/8） V 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 34 ?有舍有入法 ：取最小量化單位 ?= 2Vm/（ 2n+1 1）。將 0?(1/2)?之間的模擬電壓歸并為 0??，把(1/2)? ?(3/2 )?之間的模擬電壓歸并為 1??，依次類推。這種方法產(chǎn)生的最大量化誤差為（ 1/2）?。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 35 例 92： 采用有舍有入法把 0?1V的模擬信號電壓轉換成 3位二進制代碼。 ?取 ? =2/15V ?最大量化誤差減小到(1/15)V。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 36 A/D轉換器的分類 ?按模擬量的輸入方式可分為 單極性輸入和雙極性輸入 兩類； ?按數(shù)字量輸出方式可分為 串行輸出和并行輸出兩類； ?按工作原理可以分成 直接 A/D轉換器和間接 A/D轉換器 兩大類。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 37 ?直接 A/D轉換器 不需要經(jīng)過中間變量就能把輸入的模擬信號直接轉換為輸出的數(shù)字代碼，常用的電路有并聯(lián)比較型和反饋比較型； ?間接 A/D轉換器 首先將輸入的模擬信號轉換成一個中間變量（時間或頻率），然后再將中間變量轉換成數(shù)字量。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 38 A/D轉換器按工作原理的分類圖 A/D轉換器 直接型 間接型 并聯(lián)比較型 反饋比較型 計數(shù)型 逐次漸近型 電壓時間變換 （ VT） 型 積分型 電壓頻率變換 （ VF） 型 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 39 逐次漸近型 A/D轉換器 ?逐次漸近型 A/D轉換器又稱為逐次逼近型 A/D轉換器，其轉換過程類似 天平稱物體重量 的過程。以一系列二進制碼的重量之和表示了被稱物體的重量。 ?組成 ：寄存器、 D/A轉換器、電壓比較器、順序脈沖發(fā)生器及相應的控制電路。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 40 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 41 ?轉換開始前將寄存器清零 ?轉換時，逐位改變寄存器的數(shù)字代碼 ?將此代碼經(jīng) D/A轉換器轉換成模擬電壓 vO ?vO與輸入電壓 vI進行比較 ,以判斷此數(shù)字位是否保留 ?逐位比較下去，直到最低位為止。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 42 3位逐次漸近型 A/D轉換器的電路框圖 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 43 ?3個同步 RS觸發(fā)器 FA、 FB、 FC作為寄存器 ?F1～ F5構成的環(huán)形計數(shù)器作為順序脈沖發(fā)生器 ?控制電路由門電路組成。 第 9章 A/D轉換與 D/A轉換 44 ?設參考電壓 VR=5V，則對應不同輸入 DAC的輸出為： 35 4 V 2 .5 V2ov ?? ? ? ?35
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