項目6：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換-資料下載頁
2025-05-14 21:56本頁面
【正文】 ? (n+2)TCP。式中， n為 ADC的位數(shù)， TCP為時鐘脈沖周期。 VU m )161814121( ???? 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 例 2：若 UREF＝ 4V， n＝ 4。當采樣保持電路輸出電壓 uI′=，試列表說明逐次逼近型 ADC電路的 A/D轉換過程。 解：量化單位為 V2501642 |U| nREF .＝＝＝?偏移電壓為 Δ /2＝ D A C 輸出Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 u O ＝D n ? Δ u I ′ u O ′＝u O Δ /20 0 0 0 0 清01 1 0 0 0 2V u O ′≤ u I ′ 保留2 1 1 0 0 3V u O ′ u I ′ 去除3 1 0 1 0 u O ′≤ u I ′ 保留4 1 0 1 1 u O ′ u I ′ 去除5 1 0 1 0 取樣 輸出/ 取樣邏輯操作CP節(jié)拍S A R 的數(shù)碼值 比較器輸入比較判別轉換的結果為： d3d2d1d0＝ 1010。 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 (二 )雙積分式 A/D轉換器 雙 積 分 A D C 轉 換 器 電 路 圖 A/D轉換前，控制電路對計數(shù)器清零 ,并將 S2閉合使 C放電后 , S2再斷開 VREF 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 第一次積分 第一次積分時間 2n1CT = T由于 uI 0, 所以 uO0。 S1接通 a點 積分器對 uI 積分 1 G開放， CP進入計數(shù)器開始計數(shù)。 積分器輸出為： u ()TIOIuTt d t uC R R C? ? ? ??11101n CIT uRC??2 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 第二次積分 Qn=1,S1接通 b 電容有初始電壓進行反積分 ,計數(shù)器在 Qn=1的基礎上 ,在最低 位 Q0=0開始計數(shù) .當電壓上電容為 0,UC=0,封鎖了 G，計數(shù)器停止計數(shù)。 u ( ) ( )t REFOOt Vt d t u tCR ?? ? ? ?? 21211 0 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 nCIT uRC?2u ( ) ( )t REFOO t Vt d t u tCR ?? ? ? ?? 21211 0將 T2 = t2 – t1 = NTC 及 代入 nCCR E F IN T TVuR C R C??2 0nIREFNuV? 2 屬于 VT 型 ADC 若取 VREF = 2 n 則 N = u I 即計數(shù)值表示為被轉換的輸入電壓 u I 數(shù)值 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 mVVV 1010122 1 ???分辨率 = 1. 分辨率 分辨率指 A/D轉換器對輸入模擬信號的分辨能力 。 從理論上講 ， 一個 n位二進制數(shù)輸出的 A/D轉換器應能區(qū)分輸入模擬電壓的 2n個不同量級 ， 能區(qū)分輸入模擬電壓的最小差異為 （ 滿量程輸入的 1/2n） 。 FSRn21（三） A/D轉換器的主要技術指標 例如， A/D轉換器的輸出為 12位二進制數(shù)，最大輸入模擬信號為 10V，則其分辨率為 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 2. 轉換時間是指 A/D轉換器從接到轉換啟動信號開始 ， 到輸出端獲得穩(wěn)定的數(shù)字信號所經(jīng)過的時間 。 A/D轉換器的轉換速度主要取決于轉換電路的類型 ， 不同類型 A/D轉換器的轉換速度相差很大 。 ① 雙積分型 A/D轉換器的轉換速度 最慢 ， 需 幾百毫秒 左右； ② 逐次逼近式 A/D轉換器的轉換速度 較快 ， 需 幾十微秒 ； ③ 并行比較型 A/D轉換器的轉換速度 最快 ， 僅需 幾十納秒 時間 。 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 3. 轉換誤差 它表示 A/D轉換器實際輸出的數(shù)字量和理論上輸出的數(shù)字量之間的差別 。 常用 最低有效位的倍數(shù) 表示 。 例如，轉換誤差 ≤ 。就表明實際輸出的數(shù)字量和理論上應得到的輸出數(shù)字量之間的誤差小于最低位的半個字。 LSB21?例：某信號采集系統(tǒng)要求用一片 A/D轉換集成芯片在 1s內(nèi)對 16個熱電偶的輸出電壓分數(shù)進行 A/D轉換。已知熱電偶輸出電壓范圍為 0～ 25mV（對應于 0～ 450℃ 溫度范圍），需分辨的溫度為 ℃ ，試問應選擇幾位的 A/D轉換器？其轉換時間為多少？ 解： 4500145010 ?.分辨率 = 409612112 ?12位 ADC的分辨率 = 故需選用 13位 A/D轉換器。 ms562161 .?轉換時間 = 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 （三） 8位集成 ADC0809 分辨率： 8位 精度： 8位 轉換時間： 100181。s 增益溫度系數(shù)： 20ppm/℃ 輸入電平： TTL 功耗： 15mW ADC0809是采用 CMOS工藝制成的 8位 八通道 逐次逼近型A/D轉換器。 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 ② 發(fā)出 A/D轉換 啟動信號 START，在 START的 上升沿 將 SAR清 0，轉換結束標志 EOC變?yōu)榈碗娖?，?START的 下降沿開始轉換 ； ④ 轉換結束后， EOC跳為高電平 ，在 OE端輸入高電平，從而得到轉換結果輸出。 ① 輸入 3位地址信號，在 ALE脈沖的 上升沿 將 地址鎖存 ，經(jīng)譯碼選通某一通道的模擬信號進入比較器； ③ 轉換過程在時鐘脈沖 CLK的控制下進行； 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 IN0～ IN7： 8路模擬電壓輸入 。 ADDC、 ADDB、 ADDA： 3位地址信號 。 ALE：地址鎖存允許信號輸入 ， 高電平有效 。 D7～ D0（ 21～ 28） ： 8位二進制數(shù)碼輸出 。 OE：輸出允許信號 ， 高電平有效 。 即當 OE=1時 ， 打開輸出鎖存器的三態(tài)門 ， 將數(shù)據(jù)送出 。 UR(+)和 UR()：基準電壓的正端和負端 。 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 CLK：時鐘脈沖輸入端 。 一般在此端加 500kHz的時鐘信號 。 START： A/D轉換啟動信號 ， 為一 正脈沖 。 在 START的上升沿將逐次比較寄存器 SAR清 0， 在其下降沿開始 A/D轉換過程 。 EOC：轉換結束標志輸出信號 。 在 START信號上升沿之后 EOC信號變?yōu)榈碗娖?；當轉換結束后 ， EOC變?yōu)楦唠娖?。 此信號可作為向 CPU發(fā)出的中斷請求信號 。 項目 5：多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集與轉換 第 7章 小結 A/D、 D/A轉換器的主要特性參數(shù)及使用方法 ； A/D、 D/A轉換器的工作原理。
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