數(shù)模轉換和模數(shù)轉換原理-資料下載頁
2025-01-18 18:45本頁面
【正文】 一位保留 。 ③ 然后 ， 按同樣的方法將次高位置成 1， 并且經(jīng)過比較以后確定這個 1是保留還是清除 。 這樣逐位比較下去 ， 一直到最低位為止 。 比較完畢后 ， SAR中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出 。 逐次逼近型 A/D轉換器的工作原理： 模數(shù)轉換器 例：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| nR E F .＝＝＝?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。 雙積分型 ADC的轉換原理是先將模擬電壓 UI轉換成與其大小成正比的時間間隔 T， 再利用基準時鐘脈沖通過計數(shù)器將 T變換成數(shù)字量 。 模數(shù)轉換器 A/D轉換器 這種 A/D轉換器具有很多 優(yōu)點 。 首先 ， 其轉換結果與時間常數(shù) RC無關 ， 從而消除了由于斜波電壓非線性帶來的誤差 ，允許積分電容在一個較寬范圍內變化 ， 而不影響轉換結果 。其次 ， 由于輸入信號積分的時間較長 ， 且是一個固定值 T1，而 T2正比于輸入信號在 T1內的平均值 ， 這對于疊加在輸入信號上的干擾信號有很強的抑制能力 。 最后 ， 這種 A/D轉換器不必采用高穩(wěn)定度的時鐘源 ， 它只要求時鐘源在一個轉換周期（ T1+T2） 內保持穩(wěn)定即可 。 這種轉換器被廣泛 應用于要求精度較高而轉換速度要求不高的儀器中 。 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 模數(shù)轉換器 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 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 。 模數(shù)轉換器 模數(shù)轉換器 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 = 模數(shù)轉換器 四、 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。 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 ； 模數(shù)轉換器 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； 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 。 模數(shù)轉換器 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 。 模數(shù)轉換器 第 8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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