【正文】 ⑦ 轉(zhuǎn)換時(shí)間：轉(zhuǎn)換時(shí)間是指輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換 為輸出的模擬信號(hào)所需要的時(shí)間。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 70 ⑤ 輸入編碼形式：輸入編碼形式是指 DAC輸入 數(shù)字量的編碼形式，如二進(jìn)制碼、 BCD碼等。 ③ 偏移量誤差：偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零 時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。 ② 轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換精度和分辨率是兩個(gè)不同的概 念。其中補(bǔ)碼和偏移二進(jìn)制碼用于 D/A轉(zhuǎn)換器。 雙極性工作是指 D/A轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換有正有負(fù)的數(shù)據(jù)。 圖 451 D/A轉(zhuǎn)換原理電路 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 66 對(duì)于 B點(diǎn)對(duì)地電阻相當(dāng)于兩個(gè) 2R并聯(lián)，即等于 R。 D/A轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)知識(shí) 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 65 圖示電路是一個(gè)三位二進(jìn)制數(shù)的 D/A轉(zhuǎn)換電路，每位二進(jìn)制數(shù)控制一個(gè)開關(guān) S。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 63 D/A轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)知識(shí) 12位串行 D/A轉(zhuǎn)換器 DAC7512 16位 D/A轉(zhuǎn)換器 PCM54 D/A轉(zhuǎn)換器 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 64 D/A轉(zhuǎn)換器 D/A 轉(zhuǎn)換器按工作方式可分為并行 D/A 轉(zhuǎn)換器、串行 D/A轉(zhuǎn)換器和間接 D/A轉(zhuǎn)換器等。 ⑤ 在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，誤差小于 1?C （ LM135A/235A）。 ③ 溫度范圍： ?55～ +150?C（ LM135）。 ① 輸出電壓與絕對(duì)溫度成正比。C = K ? ） 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 58 圖 445 利用 AD590和差分電路實(shí)現(xiàn)攝氏溫度測(cè)量 攝氏溫度檢測(cè)電路。C ， 其計(jì)算公式為 K = 186。圖442是 AD590的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 55 圖 441 AD590的金屬圓殼封裝結(jié)構(gòu) AD590外形采用 TO－ 52金屬圓殼封裝結(jié)構(gòu)。 AD590 T/I變換器 ⑤ 激光微調(diào)使定標(biāo)精度達(dá)到： 177。 ④ 極好的線性：在整個(gè)測(cè)溫范圍內(nèi)非線性誤差 小于 177。 ② 寬的工作電壓范圍： 4～ 30V。 ① 寬的測(cè)溫范圍： 55～ 150186。 1% Ct 1 I Uo 4 3 CL 6 2 5k 12K177。 6 2 5k 12k177。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 51 fi LM331 470P 10k 10k 8 7 5 Rt 177。 7腳上增加的 R C1，其作用是提高精度。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 50 Ui 0~10V R1 100k C1 1μ CL 20k RL +15V 20k~1M ?5V 22k 47k 8 +15V 7 6 1 4 2 3 5 Rt Ct 10k 10Hz~10kHz fo +5V 12k Rs1 Rs2 5k Rs LMx31 圖 4310 LMx31組成的 U/F轉(zhuǎn)換基本電路 電阻 Rs 由Rs1=12k? 和 Rs2= 5k? 電位器組成。 典型工作狀態(tài)為 Rt=?, Ct=?F, t0=?s。在圖中， IR是恒定的，CL的充電電流是隨著 Ui的增加而減小。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 46 圖 438 LM131/231/331內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本接法 2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與基本接法 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 47 圖 439 LM131/231/331內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本接法的簡化圖 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 48 在圖 438和圖 439中，每當(dāng)單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器觸發(fā)產(chǎn)生一寬度為 t0的等寬度脈沖時(shí)， S接通，電容CL充電。 ⑥ 寬動(dòng)態(tài)范圍： 10kHz滿量程頻率下最小值 100dB。C。 ④ 最佳溫度穩(wěn)定性：最大值為 177。 ② 雙電源或單電源工作 (單電源可以在 5V以下工作 )。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 45 這類器件常應(yīng)用于 A/D轉(zhuǎn)換、精密 F/U轉(zhuǎn)換、長時(shí)間積分、線性頻率調(diào)制和解調(diào)、數(shù)字系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等方面。 這類集成芯片的性能價(jià)格比較高。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 43 圖 437 VFC100的 F/U變換模式的變換波形 ( V )20C L Kio ?? ffU式中， fi是輸入頻率， fCLK是同步輸入時(shí)鐘頻率。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 42 圖 436 VFC100的 F/U變換模式 頻率從 14腳輸入，要求輸入頻率的最小脈寬為200ns。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 40 圖 434 雙極性U/F變換接法 雙極性接法：時(shí)鐘頻率為 1MHz， R1為 20k?，積分電容為 ?F，輸入模擬電壓為 5～ +5V，輸出頻率為 0～ 500kHz。C 。 ④ 極好的線性，在 100kHz時(shí)，最大誤差不超過 ％，在 1MHz時(shí)，不超過 ％。 ② 在精密滿 10V電壓輸入時(shí) ,增益誤差不超過 ％。 16腳： VREF，為內(nèi)部 5V參考電壓輸出端。 13腳： AGND，為模擬地。 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 36 11腳： f0 ， U/F變換頻率輸出端。 9腳： Cos ，輸出單穩(wěn)電容端。 6腳、 7腳： IN+、 Ui ，為積分同相輸入與模擬電壓輸入端。 4腳： IOUT，為內(nèi)部積分輸出端，一般與 5腳之間接入積分電容。 VFC100同步型 U/F、 F/U變換器 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 35 圖 431 VFC100引腳排列圖 1. 引腳及其功能 1腳： V+ ，為正電源端。頻率 /電壓變換電路簡稱為 F/U變換電路或 F/U變換器（ FUC）。其中， XTR101將溫度信號(hào) (如熱電偶信號(hào) )變送成 4～ 20mA的電流輸出。 ⑤ 具有 86dB的噪聲抗干擾能力。 40V共模電壓輸入范圍。C。 ① 4～ 20mA的電流輸入， 0～ 5V的電壓輸出。 200mA大電流輸出變換電路 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 29 RCV420是精密 I/U變換器。 ④ 電源電壓范圍： ～ 40V，為單電源工作。 ② 最大非線性：不大于 ％ (具有 14 bit 精度 )。 XTR110采用標(biāo)準(zhǔn) 16腳 DIP封裝。 由圖可知 Uo2 = RL IL , I1 = I2 圖 421 由兩個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的 U/I變換器 U/I變換器 接地負(fù)載的 U/I變換器 4o23 RUURUU i ??? ??o2334i4 URURURUR ??? ??2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 19 LL433i434 RIRRRURRRU???????? URRRU1211o圖 421 由兩個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的 U/I變換器 代入 U+得 1 2 31 2 4o 1 i L L1 3 4 1 3 4()()( ) ( )R R RR R RU U I RR R R R R R??????L 5 L LI R I R??要使 IL與 RL無關(guān)，必須使 1)( )(431321 ???RRRRRR或 321431 )()( RRRRRR ???為此運(yùn)放電路的匹配條件。 該電路突出的優(yōu)點(diǎn)是， 通過改變電阻就可以得到任意大的電容值。 )1(120ie RRCC ??)1(j111201 RRCR????11j11CR ???)(j1 2101iiie RRCRIUZ???? ???其中等效電容為 2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 15 圖 415 可變電容倍增器 圖中電位器 RP的作用是調(diào)節(jié)電容的倍增系數(shù)，由 A1組成的跟隨器，起緩沖作用，以消除調(diào)整時(shí)對(duì)Cie的影響。 圖 413 密勒積分式模擬電感器 A1構(gòu)成同相放大器，A2構(gòu)成積分器。 其等效阻抗為 42531iiie ZZZZZIUZ ????2022年 5月 28日星期六 集成電路原理及應(yīng)用 能源工程學(xué)院 10 若取 Z1和 Z3分別