第九章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換-資料下載頁
2025-08-01 13:01本頁面
【正文】 第二種量化方法 30 三、間接 A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器 中間變量為時間 T的，稱為 VT變換型（電壓－時間變換型）； 中間變量為頻率 F的，稱為 VF變換型（電壓－頻率變換型）； 屬于 VT變換型。 第二次積分 :對參考電源 VREF定速 積分， 的變化速度由VREF,R和 C決定。 O?電容 C上電壓 第一次積分 :對輸入模擬電壓 定時 積分，時間為 T1,由控制邏輯電路決定； ??? dtCR I?Id tCC ?? 1?31 t1時刻電容電壓 即 值為： c? o?o? ??? dtCRI?IRCT ?1??第二次積分結(jié)束時積分器輸出電壓為 0，即 0121??? ? IttRCVo RCTdtR E F ??IREF RCTVRCT ?12 ?故： IREFVTT ?12 ?32 IREFVTT ?12 ?設(shè)時鐘周期為 TC，輸出數(shù)字量為 D，則 Cn TT 21 ?CDTT ?2代入上式得： IREFnVD ?2?可使 T1=2nTC， T2=DTC的電路如下圖： 至于 T1，若滿足 33 影響精度因素： 計(jì)數(shù)器位數(shù)； 比較器靈敏度； 比較器零點(diǎn)漂移； 運(yùn)放零點(diǎn)漂移； 積分電容漏電； TC瞬間波動。 波形圖 34 特點(diǎn)： 性能穩(wěn)定。轉(zhuǎn)換結(jié)果與 R,C無關(guān)；也與時鐘周期無關(guān)。這是兩次積分的結(jié)果。 抗干擾能力強(qiáng)。積分器對平均值為 0的干擾有很強(qiáng)的抑制能力。如電網(wǎng)干擾，若取第一次積分時間為交流電網(wǎng)電壓周期的整數(shù)倍，理論上可完全抑制電網(wǎng)干擾。 缺點(diǎn)是速度慢。完成一次轉(zhuǎn)換時間不小于 2n+1TC。 在要求速度不高的場合有廣泛的應(yīng)用。如數(shù)字電壓表等。 波形圖 35 A/D轉(zhuǎn)換器 壓控振蕩器輸出脈沖頻率于輸入電壓有很好的線性關(guān)系。 寄存器可防止輸出數(shù)字跳動。 影響精度的因素： 壓控振蕩器的穩(wěn)定度和線性度、計(jì)數(shù)器的位數(shù) 特點(diǎn)： VCO輸出是調(diào)頻信號易于傳輸，且抗干擾能力強(qiáng)。適用于遙測、遙控系統(tǒng)中。一般將 VCO放在發(fā)射端，其他部分放在接收端。 由于高精度的 VCO不易得到，因此精度不易提高。 速度慢。這是由于計(jì)數(shù)型原理決定的。 36 四、 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度 （一） A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度 采用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述。 ：能區(qū)分的最小輸入模擬電壓。 用輸出數(shù)字量的位數(shù)表示。當(dāng)位數(shù)為 n位時 ，能區(qū)分的最小電壓為 FSR/2n。 ： 通常以輸出誤差最大值的形式給出。表示實(shí)際輸出數(shù)字量與理論上應(yīng)有的輸出數(shù)字量之間的差別。多以最低有效位的倍數(shù)表示。如轉(zhuǎn)換誤差 L S B21?有時也以滿量程的百分?jǐn)?shù)給出。如轉(zhuǎn)換誤差為 F S R%使用時要注意環(huán)境溫度、電源電壓等條件。 37 （二） A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度 不同類型間速度相差懸殊。 并聯(lián)比較型最快。轉(zhuǎn)換時間小于 50ns。 逐次漸近型次之。轉(zhuǎn)換時間多在 10～ 100 之間。 s?雙積分型速度最低。轉(zhuǎn)換時間多在數(shù)十毫秒到數(shù)百毫秒之間。 在速度要求高的場合，還要考慮取樣－保持電路的獲取時間。（微秒數(shù)量級）。 38 返回 34 返回 33
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