ch7(講稿)new(編輯修改稿)
2025-02-07 02:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(yīng)用比較廣泛。3） 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器特點(diǎn)（間接轉(zhuǎn)換）精度高，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，抗干擾能力強(qiáng)， 轉(zhuǎn)換速率低轉(zhuǎn)換速率低 。適用低速場(chǎng)合。常用的三種 A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)缺點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)過(guò) 取樣、保持、量化和編碼 。 A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程就是用模擬量 A與參考量 R比較的過(guò)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(guān)鍵部件 —— 比較器三、 A/D轉(zhuǎn)換的一般工作過(guò)程tf(t)O模擬信號(hào)取樣 — 保持電路 所謂取樣就是將一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的模擬量。 根據(jù)取樣定理，每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間間隔 TS取出信號(hào)的一個(gè)值，只要TS≤ （ fm為信號(hào)頻帶中的最高頻率），這些取樣值就可以無(wú)損失地表達(dá)原模擬信號(hào)。 tf *(t)O76543211TS 2TS取樣信號(hào)3TS 4TS 5TS 6TS 7TS 8TS 由于對(duì)模擬量進(jìn)行量化的過(guò)程需要一定的時(shí)間，所以為保證轉(zhuǎn)換精度，在轉(zhuǎn)換（即量化）時(shí)間內(nèi)應(yīng)使取樣點(diǎn)的函數(shù)值保持不變。 這種暫時(shí)保持由瞬時(shí)取樣得到的模擬信號(hào)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(shí)間tw內(nèi) ， T導(dǎo)通。輸入信號(hào) uI經(jīng)開(kāi)關(guān) T對(duì)電容 C進(jìn)行充電。只要充電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于取樣信號(hào) S（t） 的持續(xù)時(shí)間 tw， 則輸出信號(hào)uO就能跟蹤輸入信號(hào) uI的變化。 當(dāng)取樣脈沖結(jié)束，即在 TStw時(shí)間內(nèi)，場(chǎng)效應(yīng)管 T關(guān)斷，因而電容器上電壓 uC無(wú)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(guò)程中所取最小數(shù)量單位稱(chēng)為量化單位用 ?表示。它是數(shù)字信號(hào)最低位為 1時(shí)所對(duì)應(yīng)的模擬量，即 1LSB。任何一個(gè)數(shù)字量的大小只能是某個(gè)規(guī)定的最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。?在量化過(guò)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(chēng)之為量化誤差，用 ?表示。?量化誤差屬原理誤差，它是無(wú)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(gè)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(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。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(hào) 編碼 模擬電平01V110101100011010001000輸入信號(hào) 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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(gè)范圍內(nèi)，它的最大量化誤差都是一樣的，即永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò) (1/14) UREF。010011100101110111 001是在 (1/7)UREF時(shí)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(huì)超過(guò) (1/14) UREF。0000
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1