【正文】 （ 2）若要求電路輸入數(shù)字量為 200H時(shí)輸出電壓 VO＝ 5V,試問 VREF應(yīng)取何值？ 圖 (2) 200H=512, 所以 根據(jù)上式變換得 VNVDVVBOiiiOR E F 105 1 252222 10109010??????????????解：由教材（ ）式 把已知值代入得 Rf = 16kΩ 在圖 4位權(quán)電流 D/A轉(zhuǎn)換器中，已知VREF=6V,R1=48kΩ,當(dāng)輸入 D3D2D1D0=1100時(shí)， VO=,試確定 Rf的值。R R IR + C1 U U+ UO 附：運(yùn)放積分器的工作原理 S2 uI S1 R C uO 輸入電壓 + dtuttRCdtuRCUtItIO ?? ??????1011101111tRCU I ???習(xí)題選解 解： （ 1） 1023012022222109090109010?????????????????????iiiiiiR E FiiifR E FODDVDRRVV所以 R E FR E FO VVV ??????? 01 0 2 41 0 2 30 10位倒 T形電阻網(wǎng)絡(luò) D/A轉(zhuǎn)換器如圖 所示。 并行比較型轉(zhuǎn)換速度最快，雙積分型轉(zhuǎn)換精度最高。輸入與輸出的定量關(guān)系 。 (4)正確接地。 （ 1）的轉(zhuǎn)換時(shí)序 圖 ADC0809控制信號(hào)的定時(shí)圖 ADC0809 使用時(shí) 注意以下幾點(diǎn)： ⑵要進(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié)。 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端。 OE:輸出允許控制輸入端 。 VREF(+)、 VREF(－ ) :分別為參考電壓的正負(fù)輸入 端，一般情況下，分別接 VCC、 GND。引腳作用如下： ADDA、 ADDB、 ADDC:地址碼輸入端，不同的地址碼選擇不同通道的模擬量輸入。 片內(nèi)有 8通道模擬開關(guān)，可接入 8個(gè)模擬量輸入。 ADC0809是 AD公司采用 CMOS工藝生產(chǎn)的一種 8位逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器。有三態(tài)特性。6 集成 A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 IN0~IN7:8路模擬信號(hào)輸入端。 （或分辯級(jí)數(shù)＝ 4500） 95毫秒。 ?12位 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為 1/2n=1/4096,所以必需選用 13位 A/D轉(zhuǎn)換器。025V， 分辨的溫度為 0025V（ 對(duì)應(yīng)于 0~450℃ 溫度范圍），需要分辨的溫度為 0 【例】 某信號(hào)采集系統(tǒng)要求用一片 A/D轉(zhuǎn)換集成芯片 在 1秒內(nèi)對(duì) 16個(gè)熱電偶的輸出電壓分時(shí)進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換時(shí)間 是指 A/D轉(zhuǎn)換器從轉(zhuǎn)換信號(hào)到來開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所經(jīng)過的時(shí)間。 用輸出的二進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示， n位A/D能區(qū)分出輸入信號(hào)的 最小電壓 為 Vimax/2n. ? 轉(zhuǎn)換誤差 :輸出誤差的最大值。 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 一、 轉(zhuǎn)換精度 ： 單片集成 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述 。 T1=2nTC ，只要時(shí)鐘源在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定即可。積分時(shí)間為 T2 Qn O t vSI O t vo O t vC O t vG O t VREF T1 T2 T1 T2 VP t1 t2 +vI λ ② ① 圖 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器各處工作波形 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 nC2IR E F2 TTVV?優(yōu)點(diǎn)： RC無關(guān)，從而消除了積分非線性帶來的誤差。 ① S1合向 A端，積分器對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行定時(shí)積分，積分器輸出與輸入電壓成正比。 時(shí)間間隔內(nèi)的平均值。 C A B G ?G 定時(shí)信號(hào) (M S B ) ( L S B ) Tc (2) 第二次積分 1 1 0 0 1 1 0??VREF加到積分器的輸入端，積分器開始向相反方向進(jìn)行第二次積分 ； 當(dāng) t=t2時(shí)，積分器輸出電壓 ?O≥0， 比較器輸出 ?C=0， 時(shí)鐘脈沖控制門 G被關(guān)閉，計(jì)數(shù)停止。此階段稱為采樣階段 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 T1=2nTC S (2) 第一次積分 ???? t dt0 IO 1 ??? 11 TV I ??? ?工作原理 ＜ ＜ ＜ ＜ FF n 1 FF n 1 1 Q 1 Q n 1 Q n FF 1 1 FF 0 1 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R CP C r D n 1 D 1 D 0 amp。 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 t = t0時(shí)，開關(guān) S1與 A端接通，正的被測電壓 ?I 加到積分器的輸入端。 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 ＜ ＜ ＜ ＜ + – + – + ?I? S1 S2 R FFn ?S1 – VRE F ?O ?C 1 FFn 1 1 Q1 Qn 1 Qn FF1 1 FF0 1 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R 1J C1 1K R CP C r Dn 1 D1 D0 amp。 雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器 1. 原理電路組成示意 圖 雙積分 A/D轉(zhuǎn)換器 R 1J 1K C1 FFn Qn 1 R 1J 1K C1 FFn1 Qn1 1 R 1J 1K C1 FF1 Q1 1 R 1J 1K C1 FF0 Q0 1 amp。 CP + 5 V + 5 V Q5 QE QD QC QB QA S A B C D E F CP 移位寄存器 + 5 V ?C FF0 FF1 FF2 FF3 FF4 G2 1D C1 1D 1 D2 1 1 0 1 1 1 REFV15/15?1 D1 D2 D3 REFV15/13?D3 R E FV15/11? REFV15/9?D1 REFV15/7? REFV15/5? REFV15/3? REFV15/1?2. 4位 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器電路 小結(jié)： 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)越多轉(zhuǎn)換精度越高； 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需時(shí)間與其位數(shù) n和時(shí)鐘脈沖頻率有關(guān)，位數(shù)愈少，時(shí)鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換所需時(shí)間越短 ； 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 逐次比較型 A/D的特點(diǎn)： 分辨率較高，轉(zhuǎn)換誤差較低，轉(zhuǎn)換速度較快，應(yīng)用較為廣泛。 CP + 5 V + 5 V Q5 QE QD QC QB QA S A B C D E F CP 移位寄存器 + 5 V ?C FF0 FF1 FF2 FF3 FF4 G2 1D C1 1D 1 D3 1 1 1 1 0 1 4/REFV?1 D1 D2 D3 0 0 2. 4位 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器電路 4/3 REFV? ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＞ ?I ?O? D /A 轉(zhuǎn)換器 D1 VR E F + – D3 D2 D1 D0 (MS B ( L S B ) Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 R S C1 R S C1 1D R S C1 1D R S C1 1D R S C1 R 啟動(dòng)脈沖 1 amp。22比較結(jié)果（ 1或 0）送至數(shù)據(jù)寄存器的 D4~D1。 ?I 啟動(dòng)脈沖 CP 時(shí)鐘 電壓 比較器 控制邏輯電路 移位寄位器 數(shù)據(jù)寄存器 模擬 量輸入 數(shù)字 量輸出 D /A 轉(zhuǎn)換器 ?O? VR E F D0 D1 Dn 2 Dn 1 1. 轉(zhuǎn)換原理 0 0 1 … 0 1 0 1 … 0 REFV8/5??I ≥5/8VREF 1 0 1 0 ?I 5/8VREF 1 0 （ 3）第 3個(gè) CP到來 設(shè) VREF＝－ 10V, VI= 1 0 0 0 0 0 0 0 7 . 5 0 0 00 6 . 25 00 6 . 8 7 5 0 6 . 5 6 2 5 6 . 7 1 8 7 5 6 . 7 9 6 8 7 5 6 . 8 3 5 9 3 7 0 . 0 0 5 . 00 00 10 ? s CP 啟動(dòng)脈沖 D7 D6 ?I= VREF=10V 1 0 1 0 1 1 1 1 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 BnREFo NV ???2?轉(zhuǎn)換結(jié)果為 D7~D0= 10101111 轉(zhuǎn)換時(shí)間 =80 μ s ,ovt 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 2/REFV?1 ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＞ ?I ?O? D /A 轉(zhuǎn)換器 D1 VR E F + – D3 D2 D1 D0 (MS B ( L S B ) Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 R S C1 R S C1 1D R S C1 1D R S C1 1D R S C1 R 啟動(dòng)脈沖 1 amp。 ?I 啟動(dòng)脈沖 CP 時(shí)鐘 電壓 比較器 控制邏輯電路 移位寄位器 數(shù)據(jù)寄存器 模擬 量輸入 數(shù)字 量輸出 D /A 轉(zhuǎn)換器 ?O? VR E F D0 D1 Dn 2 Dn 1 1. 轉(zhuǎn)換原理詳解 1 0 0 … 0 1 0 0 … 0 2/REFV??I ≥VREF/2 1 ?I VREF/2 0 （ 1）啟動(dòng)后第 1個(gè) CP到來 設(shè) VREF＝－ 10V, VI= 逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 稱重過程 逐次漸近寄存器清零 寄存器最高有效位置 1 DAC 比較器比較 Vo VI? 保留此位的 1 將此位的 1清除 寄存器次高有效位置 1 VO VI ADC邏輯控制電路 寄存器最低