模数与数模转换器

9.1概述,9.2D/A转换器,9.3A/D转换器,第9章模数与数模转换器,本章学习重点,1、权电阻型D/A转换器2、R-2R网络型D/A转换器3、集成D/A转换器及其应用4、A/D转换器的基本过程5、并联比较型A/D转换器6、逐次渐进型A/D转换器,返回,9.2D/A转换器,2、R-2R网络型D/A转换器,1、权电阻型D/A转换器,返回,3、集成D/A转换器及其应用,1、权电阻网络D/A转换器,返回,2、双级权电阻网络D/A转换器,返回,3、倒T型电阻网络D/A转换器,返回,图9.2.4计算倒T型电阻网络支路电流的等效电路,返回,4、集成D/A转换器及其应用,图9.2.5CB7520（AD7520）的电路原理图,返回,图9.2.6CB7520中的CMOS模拟开关电路,返回,5、权电流型D/A转换器,返回,图9.2.8权电流型D/A转换器中的恒流源,返回,图9.2.9利用倒T型电阻网络的权电流型D/A转换器,返回,图9.2.10DAC0808的电路结构框图,返回,图9.2.11DAC0808的典型应用,返回,图9.2.12开关树型D/A转换器,返回,图9.2.13权电容网络D/A转换器,返回,图9.2.14输入为1000时图9.2.13的等效电路,返回,7、具有双极性输出电压的D/A转换器,返回,图9.2.16D/A转换器的转换特性曲线,返回,图9.2.17比例系数误差,返回,图9.2.18漂移误差,返回,图9.2.19非线性误差,返回,图9.2.20D/A转换器的建立时间,返回,图9.2.21串行输入D/A转换器的电路结构框图,返回,图9.2.22串行输入D/A转换器MAX515的电路结构框图,返回,图9.2.23MAX515的工作时序图,返回,集成D/A转换器及其应用,7520典型10bitDAC,采用CMOS电子开关与TTL电平兼容电源电压范围：515V采用R-2R电阻网络,返回,集成D/A转换器及其应用,返回,集成D/A转换器及其应用,0832与P兼容的8bitDAC,采用CMOS和薄膜Si-Cr电阻相容工艺，温漂低具有二级数字输入缓冲锁存器，可与数据P数据总线直接相连，无需另接锁存器属乘法D/A转换器可工作于四个象限与TTL电平兼容数字地与模拟地可分开，使用灵活,返回,8、D/A转换参数,分辨力D/A转换器分辨模拟量最小值的能力，也就是最低位LSB所代表的模拟量。,分辨率D/A转换器的位数。D/A转换器分辨最小模拟量的能力也就越强。,分辨力与分辨率是统一的，有的材料对二者不加区分。,返回,D/A转换参数,满量程D/A转换器可输出模拟量的最大值。(2n1)VREF,通常用2nVREF指代满量程标称满量程。,返回,D/A转换参数,精度一般以满量程相对误差来说明D/A转换器的精度：,Umax最大绝对误差,返回,9.3A/D转换器,1.A/D转换器的基本过程2.并联比较型A/D转换器3.计数型A/D转换器4.逐次渐进型A/D转换器5.双积分型A/D转换器6.V-F变换型A/D转换器,返回,1.A/D转换器的基本过程,模拟量输入,数字量输出,图9.3.1对输入模拟信号的取样,返回,图9.3.2还原取样信号所用滤波器的频率特性,返回,图9.3.3划分量化电平的两种方法,返回,图9.3.4对双极性模拟电压的量化和编码,返回,图9.3.5取样保持电路的基本形式,返回,图9.3.6集成取样保持电路LF198（a）电路结构（b）典型接法,返回,2.并联比较型A/D转换器,返回,3.计数型A/D转换器,图9.3.8计数型A/D转换器,返回,4.逐次渐进型A/D转换器,图9.3.9逐次渐近型A/D转换器的电路结构框图,返回,逐次渐进型ADC基本原理,量化单位,返回,图9.3.103位逐次渐近型A/D转换器的电路原理图,返回,5.双积分型A/D转换器的结构框图,返回,图9.3.12双积分型A/D转换器的电压波形图,返回,图9.3.13双积分型A/D转换器的控制逻辑电路,返回,6.VF变换型A/D转换器,返回,图9.3.15串行输出的A/D转换器,返回,A/D转换器产品举例,工程应用基础,ICL7106/7107,特点：直接输出7段译码信号7106驱动LCD；7107驱动LED十进制3位半A/D转换器双积分型电路，内含基准源,返回,1.常用的D/A转换器主要有权电阻型和R-2R网络型两种电路。由于R-2R网络型的电阻种类少，易于集成和提高精度，因此多为集成D/A转换器所采用。