數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教程[夏路易][電子教案]第a11章(編輯修改稿)
2025-01-19 15:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在 10～ 100ms以?xún)?nèi)。個(gè)別 8位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時(shí)間小于 1ms。雙積分與 DeltaSigma型 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率很慢，一般在數(shù)十毫秒至數(shù)百毫秒之間。 A/D轉(zhuǎn)換器 0804A/D轉(zhuǎn)換器 0804是一個(gè) 8位逐次比較式 A/D轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的符號(hào)如圖 1141所示。該轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)：① 電源電壓為 5V，范圍為 ～ V，極限為 V。② 分辨率為 8位，在 VREF/2=V時(shí)的最大不可調(diào)整誤差177。1LSB。③ 典型時(shí)鐘頻率為 640kHz，典型轉(zhuǎn)換時(shí)間 100ms。④ 邏輯接口電平兼容 TTL，灌電流能力 mA，拉電流能力 360mA。芯片自帶時(shí)鐘發(fā)生電路（需要外接電阻和電容）。為與單片機(jī)的總線(xiàn)進(jìn)行連接，該芯片的數(shù)據(jù)輸出端具有三態(tài)輸出功能。*A/D轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成A/D轉(zhuǎn)換器常用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，圖 1144所示的就是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖。2．采樣 /保持電路（ 1）采樣定理A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換是需要時(shí)間的，在 A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中，需要 A/D輸入端的電壓保持穩(wěn)定，但是實(shí)際上輸入信號(hào)經(jīng)常是變化的，為在 A/D轉(zhuǎn)換期間保持輸入到 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)電壓穩(wěn)定，常采用的方法就是 A/D轉(zhuǎn)換與輸入信號(hào)之間增加采樣 /保持電路。每采樣一次，實(shí)現(xiàn)一次 A/D轉(zhuǎn)換，因此采樣時(shí)間反映了采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，采樣時(shí)間由模擬信號(hào)頻率、輸入通道數(shù)和每個(gè)周期的采樣數(shù)確定。由奈奎斯特（ Nyquist）采樣定理，采樣頻率至少是輸入信號(hào)最高有效頻率的 2倍。實(shí)際中，通常取采樣頻率為信號(hào)頻率的 7～ 10倍。 在 A/D轉(zhuǎn)換器與模擬輸入信號(hào)接通的時(shí)間（稱(chēng)為孔徑時(shí)間）里，輸入模擬信號(hào)值是變化的，因此使轉(zhuǎn)換結(jié)果包含孔徑誤差。就像用秤稱(chēng)東西時(shí)，當(dāng)所稱(chēng)東西不斷變化，無(wú)法稱(chēng)準(zhǔn)一樣。為消除孔徑誤差，需要在 A/D轉(zhuǎn)換器與輸入模擬信號(hào)之間串聯(lián)采樣 /保持電路。若是輸入信號(hào)變化緩慢，則可以不用采樣 /保持電路。（ 2）基本的采樣 /保持電路基本的采樣 /保持電路如圖 1145所示。圖中運(yùn)放 A接成電壓跟隨器，目的是提高輸入阻抗，減小輸入電流。圖中 S是由場(chǎng)效應(yīng)管組成的模擬開(kāi)關(guān)， CH是保持電容， A是緩沖放大器。當(dāng)控制信號(hào)VL為采樣電平時(shí)，開(kāi)關(guān) S導(dǎo)通，保持電容 CH充電，這時(shí)輸出電壓 VO跟隨輸入電壓 VIN變化；當(dāng)控制信號(hào) VL為保持電平時(shí)，開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)，保持電容 CH保存輸入電壓 VIN值，使放大器輸出電壓 VO等于 S斷開(kāi)瞬間時(shí)的輸入電壓值。采樣階段，電容 CH電壓達(dá)到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間稱(chēng)為捕捉時(shí)間，只有采樣周期大于捕捉時(shí)間，才能保證在采樣階段采集到輸入模擬信號(hào) VIN。保持階段，輸出電壓 VO的下降是由于流過(guò)電容 CH的漏電流引起的，這些漏電流包括緩沖放大器的輸入電流、模擬開(kāi)關(guān)的漏電流以及電容自身的泄漏電流。若要減少輸出電壓 VO的下降率 ΔVO/Δt，則要選擇高輸入阻
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1