ch7(講稿)new(編輯修改稿)
2025-02-07 02:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 較少所用器件較少 ,轉(zhuǎn)換速度也不太慢轉(zhuǎn)換速度也不太慢 。4) 目前應用比較廣泛。3） 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器特點（間接轉(zhuǎn)換）精度高，抗干擾能力強，精度高，抗干擾能力強， 轉(zhuǎn)換速率低轉(zhuǎn)換速率低 。適用低速場合。常用的三種 A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)缺點A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)過 取樣、保持、量化和編碼 。 A/D轉(zhuǎn)換的過程就是用模擬量 A與參考量 R比較的過程，因此，電壓比較器就成了 A/D轉(zhuǎn)換器中重要部件。 比較器的輸出為 ∞ +DuXUREF01 A/D轉(zhuǎn)換器的關鍵部件 —— 比較器三、 A/D轉(zhuǎn)換的一般工作過程tf(t)O模擬信號取樣 — 保持電路 所謂取樣就是將一個時間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時間上離散的模擬量。 根據(jù)取樣定理，每經(jīng)過一定時間間隔 TS取出信號的一個值，只要TS≤ （ fm為信號頻帶中的最高頻率），這些取樣值就可以無損失地表達原模擬信號。 tf *(t)O76543211TS 2TS取樣信號3TS 4TS 5TS 6TS 7TS 8TS 由于對模擬量進行量化的過程需要一定的時間，所以為保證轉(zhuǎn)換精度，在轉(zhuǎn)換（即量化）時間內(nèi)應使取樣點的函數(shù)值保持不變。 這種暫時保持由瞬時取樣得到的模擬信號的電路，就是取樣 — 保持電路。右圖是一種常用的取樣 — 保持電路。 uIS(t)∞ +uOR2CTR1S(t)S(t) uO= uC+ 10tW TStW 在取樣脈沖 S（ t） 持續(xù)時間tw內(nèi) ， T導通。輸入信號 uI經(jīng)開關 T對電容 C進行充電。只要充電時間常數(shù)遠小于取樣信號 S（t） 的持續(xù)時間 tw， 則輸出信號uO就能跟蹤輸入信號 uI的變化。 當取樣脈沖結束，即在 TStw時間內(nèi)，場效應管 T關斷，因而電容器上電壓 uC無泄放回路，保持不變，則 uO=uC也保持不變。 量化及量化誤差?量化過程中所取最小數(shù)量單位稱為量化單位用 ?表示。它是數(shù)字信號最低位為 1時所對應的模擬量，即 1LSB。任何一個數(shù)字量的大小只能是某個規(guī)定的最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。?在量化過程中由于采樣電壓不一定能被 ?整除，所以量化前后不可避免地存在誤差，此誤差我們稱之為量化誤差，用 ?表示。?量化誤差屬原理誤差，它是無法消除的。 A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，各離散電平之間的差值越小，量化誤差越小。 ?兩種近似量化方式：只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式。 ?只舍不入量化方式 :量化中把不足 1個量化單位的部分舍棄；?最大量化誤差為：?四舍五入量化方式 :量化過程將不足半個量化單位部分舍棄，對于等于或大于半個量化單位部分按一個量化單位處理。其最大量化誤差為： 最大量化誤差為兩種量化方式01V111110101100011010001000 0Δ=0 v7Δ=7/8 v6Δ=6/8 v5Δ=5/8 v4Δ=4/8 v3Δ=3/8 v2Δ=2/8 v1Δ=1/8 v輸入信號 編碼 模擬電平01V110101100011010001000輸入信號 編碼 模擬電平0Δ=0 v1Δ=2/15 v2Δ=4/15 v3Δ=6/15 v4Δ=8/15 v5Δ=10/15 v6Δ=12/15 v7Δ=14/15 v111DAOLSB△ ADAOLSB△ A量化誤差為 1LSB 量化誤差為 177。 由分壓器、電壓比較器、編碼器三部分組成。 (一 )分壓器 (二 )電壓比較器 (三 )編碼器并行比較型 A/D轉(zhuǎn)換器四、 A/D轉(zhuǎn)換器LSB 假定被轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓 uI在 0～ UREF范圍內(nèi)變化。取 3位二進制數(shù)代表模擬輸入 uI的數(shù)字輸出。 采用有舍有入的量化方式，利用電阻分壓把標準電壓 UREF分成 8段（量化階梯），位數(shù)越多，精度越高。UR1= UREFRRRRRRUR2= UREFUR3= UREFUR4= UREFUR6= UREFUR5= UREFUR7= UREFUREFLSB/2二進制數(shù)輸出 其中 6段間隔為(1/7)UREF，另外兩段間隔（最初和最末）為(1/14)UREF。因此，輸入模擬電壓從 0到 UREF整個范圍內(nèi)，它的最大量化誤差都是一樣的，即永遠不會超過 (1/14) UREF。010011100101110111 001是在 (1/7)UREF時的值。 在 (1/14)UREF，(3/14)UREF之間的值和(1/7)UREF最多相差 (1/14)UREF ，因此，最大量化誤差不會超過 (1/14) UREF。0000
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