數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)課件ppt數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換-資料下載頁
2025-01-20 06:27本頁面
【正文】 。 積分采樣對交流噪聲有很強(qiáng)的抑制能力；如果選擇采樣時(shí)間 T1為 20ms的整數(shù)倍時(shí) ， 則可有效地抑制工頻干擾 。 缺點(diǎn)： 轉(zhuǎn)換速度較慢 。 完成一次 A/D轉(zhuǎn)換至少需要 （ T1＋ T2） 時(shí)間 ， 每秒鐘一般只能轉(zhuǎn)換幾次到十幾次 。 因此它多用于精度要求高 、 抗干擾能力強(qiáng)而轉(zhuǎn)換速度要求不高的場合 。 優(yōu)點(diǎn) 2：具有 良好的穩(wěn)定性 ，可實(shí)現(xiàn) 高精度 。由于在轉(zhuǎn)換過程中通過兩次積分把 UI和 UREF之比變成了兩次計(jì)數(shù)值之比，故轉(zhuǎn)換結(jié)果和精度與 R、 C無關(guān)。 2022/2/17 57 ADC的主要技術(shù)參數(shù) 分辨率是指 A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的最低位變化一個(gè)數(shù)碼時(shí)，對應(yīng)輸入模擬量的變化量。 通常以 ADC輸出數(shù)字量的位數(shù)表示分辨率的高低 ，因?yàn)槲粩?shù)越多 ， 量化單位就越小 ， 對輸入信號的分辨能力也就越高 。 例如，輸入模擬電壓滿量程為 10V，若用 8位 ADC轉(zhuǎn)換時(shí)，其分辨率為 10V/28＝ 39mV， 10位的 ADC是，而 12位的 ADC為 。 2022/2/17 58 2. 轉(zhuǎn)換誤差 轉(zhuǎn)換誤差表示 A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量與理論上的輸出數(shù)字量之間的差別 。 通常以輸出誤差的最大值形式給出 。 轉(zhuǎn)換誤差也叫 相對精度 或 相對誤差 。 轉(zhuǎn)換誤差常用 最低有效位的倍數(shù) 表示 。 例如某 ADC的相對精度為 177。 (1/2)LSB， 這說明理論上應(yīng)輸出的數(shù)字量與實(shí)際輸出的數(shù)字量之間的誤差不大于最低位為 １ 的一半 。 2022/2/17 59 3. 轉(zhuǎn)換速度 完成一次 A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間叫做轉(zhuǎn)換時(shí)間 ，轉(zhuǎn)換時(shí)間越短 ， 則轉(zhuǎn)換速度越快 。 雙積分 ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間在幾十毫秒至幾百毫秒之間； 逐次比較型 ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間大都在 10～ 50μs之間； 并行比較型 ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá) 10ns。 2022/2/17 60 集成 A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 舉例 集成 A/D轉(zhuǎn)換器規(guī)格品種繁多 ， 常見的有ADC080 ADC080 MC14433等 。 1. ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809是一種逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器。 2022/2/17 61 ADC0809是常見的集成 ADC。它是采用CMOS工藝制成的八位八通道單片 A/D轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近型 ADC，適用于分辨率較高而轉(zhuǎn)換速度適中的場合。 ADC0809的結(jié)構(gòu)框圖及管腳排列圖如圖 所示。它由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、ADC、三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成。 2022/2/17 62 集成 ADC0809電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 2022/2/17 63 ADC0809的管腳排列圖 2022/2/17 64 芯片上各引腳的名稱和功能如下： IN0～ IN7: 八路單端模擬輸入電壓的輸入端。 UR(+) 、 UR()：基準(zhǔn)電壓的正、負(fù)極輸入端。由此輸入基準(zhǔn)電壓，其中心點(diǎn)應(yīng)在 UCC/2附近，偏差不應(yīng)超過。 START: 啟動(dòng)脈沖信號輸入端。當(dāng)需啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換過程時(shí)，在此端加一個(gè)正脈沖，脈沖的上升沿將所有的內(nèi)部寄存器清零，下降沿時(shí)開始 A/D轉(zhuǎn)換過程。 ADDA、 ADDB、 ADDC: 模擬輸入通道的地址選擇線。 2022/2/17 65 ALE: 地址鎖存允許信號，高電平有效。當(dāng) ALE=1時(shí)， 將地址信號有效鎖存，并經(jīng)譯碼器選中其中一個(gè)通道。 CLK: 時(shí)鐘脈沖輸入端。 D0～ D7：轉(zhuǎn)換器的數(shù)碼輸出線， D7為高位， D0為 低位。 OE: 輸出允許信號，高電平有效。當(dāng) OE=1時(shí)，打開 輸出鎖存器的三態(tài)門，將數(shù)據(jù)送出。 EOC: 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，高電平有效。在 START信號上 升沿之后 1～ 8個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)， EOC信號輸出變?yōu)榈碗娖剑? 標(biāo)志轉(zhuǎn)換器正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束，所得數(shù)據(jù)可以讀 出時(shí)， EOC變?yōu)楦唠娖?，作為通知接受?shù)據(jù)的設(shè)備取該數(shù) 據(jù)的信號。 2022/2/17 66 例： ADC0809實(shí)訓(xùn)線路 2022/2/17 67 （ 1） 8路輸入模擬信號 1V～ ， 由 +5V電源經(jīng)電阻 R分壓組成；變換結(jié)果 D0～ D7接邏輯顯示器輸入插口 ， CP時(shí)鐘脈沖由計(jì)數(shù)脈沖源提供 ， 取 f=100kHz； A0～ A2地址端接邏輯電平輸出插口 。 （ 2） 接通電源后 ， 在啟動(dòng)端 （ START）加一正單次脈沖 ， 下降沿一到即開始 A/D轉(zhuǎn)換 。 2022/2/17 68 本章小結(jié) D/A轉(zhuǎn)換器和 A/D轉(zhuǎn)換器作為模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換電路，在信號檢測、控制、信息處理等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。 D/A轉(zhuǎn)換的基本思想是 權(quán)電流相加 。電路通過輸入的數(shù)字量控制各位電子開關(guān)，決定是否在電流求和點(diǎn)加入該位的權(quán)電流。倒 T形電阻網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用較廣的電路結(jié)構(gòu)。 2022/2/17 69 A/D轉(zhuǎn)換須經(jīng)過 采樣、保持、量化、編碼 四個(gè)步驟才能完成。采樣、保持由采樣－保持電路完成；量化和編碼須在轉(zhuǎn)換過程中實(shí)現(xiàn)。 逐次比較型 ADC是將輸入模擬信號和 DAC依次產(chǎn)生的比較電壓逐次比較。 雙積分型 ADC則是通過兩次積分，將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的時(shí)間間隔，并在該時(shí)間間隔內(nèi)對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。 可供我們選擇使用的集成 ADC和 DAC芯片種類很多，應(yīng)通過查閱手冊，在理解其工作原理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)把握這些芯片的 外部特性 以及與其它電路的 接口方法 。 2022/2/17 70 作業(yè)題 P226
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