电子技术读书报告

1、电子技术读书报告模数和数模转换器班级 姓名 学号模数（A/D）和数模（D/A）转换器一、模数和数模转换器的基本概念把数字信号转换为模拟信号称为数-模转换，简称 换器，或写为DAC随着计算机技术的迅猛发展，人类从事的许多工作，从工业生产的过程控制、生物工程到企业 管理、办公自动化、家用电器等等各行各业，几乎都要借助于数字计算机来完成。但是，计算机是 一种数字系统，它只能接收、处理和输出数字信号，而数字系统输出的数字量必须还原成相应的模 拟量，才能实现对模拟系统的控制。数-模转换是数字电子技术中非常重要的组成部分。把模拟信号转换为数字信号称为模-数转换，简称A/D转换，实现A/D转换的电路称为换器

2、，或写为ADCD/A及A/D转换在自动控制和自动检测等系统中应用非常广泛。D/A转换，实现D/A转换的电路称为D/A转A/D转二、模/数转换器（ADC的主要性能参数1.分辨率它表明A/D对模拟信号的分辨能力，由它确定能被A/D辨别的最小模拟量变化。一般来说,转换器的位数越多，其分辨率则越高。实际的A/D转换器，通常为 8, 10 , 12, 16位等。A/D2.转换时间转换时间是 A/D完成一次转换所需要的时间。一般转换速度越快越好，常见有高速（转换时间 1us）、中速（转换时间1ms）和低速（转换时间1s）等。三、数/模转换器（DAC的主要性能参数1.分辨率分辨率表明DAC对模拟量的分辨能力

3、，它是最低有效位（D/A产生的最小模拟量的变化。通常用二进制数的位数表示 能给出满量程电压的 1/2 8的分辨能力，显然 DAC的位数越多,LSB）所对应的模拟量，它确定了能由DAC的分辨率，如分辨率为 8位的D/A 则分辨率越高。2.线性误差D/A的实际转换值偏离理想转换特性的最大偏差与满量程之间的百分比称为线性误差。3.建立时间这是D/A的一个重要性能参数，定义为：在数字输入端发生满量程码的变化以后, 输出稳定到最终值 1/2LSB时所需要的时间。D/A的模拟四、ADC0809莫/数转换器A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号， 也可以是压力、

4、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到 A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。1、模/数转换器原理CLOCKSTARTr 模 mJ 输i AI定时和控制1逐次逼近寄存器C3AR)B ：ALE-I开关树型DfA I:A/DToEOC-OE2* (MSB)I II*2AL3B)数字输出1图1逐次逼近法A/D转换器A/D转换器的工作原理实现 A/D转换的方法很多，常用的有逐次逼近法、双积分法及电压频率 转换法等。逐次逼近法：速度快、分辨率高、成本低，在计算机系统得到广泛应用。逐次逼近法原

5、理电路 类同天平称重。在节拍时钟控制下，逐次比较，最后留下的数字砝码，即转换结果。2、ADC0809的内部结构与引脚图ADC0809是一种普遍使用且成本较低的、由National半导体公司生产的 CMO材料 A/D转换器。它具有8个模拟量输入通道，可在程序控制下对任意通道进行A/D转换，得到8位二进制数字量。其主要技术指标如下：电源电压：时钟频率：未经调整误差：功耗：5V640kHZ1/2LSB 和 1LSB分辨率：8位转换时间：100US模拟量输入电压范围：0-5V15mW图2给出了 ADC0809转换器的内部结构图。r -START& h- NN I I定时和控制！选关道开通捋比较器A/D

6、邃次逼近 寄存器泌皿I开关捆型EV直I土g位锁存器和三态门EOC -0E2 CLSB)REF C+)REF t )图2ADC0809内部结构图巩一IN* * 曲一 叫TMtSTART E0C4 r J OUTPUT EH aSLEt CWCK qREFO)CHID 才391011121314272424 n ADC 22 鹽21初15171615(【吗*nfiADDAlADDB2 =-2* f呼冒罚C-)f沪11图3 ADC0809引脚图图2中ADC0809内部各单元的功能如下： 通道选择开关八选一模拟开关，实现分时采样8路模拟信号。 通道地址锁存和译码通过ADDA ADDB ADDC三个地址

7、选择端及译码作用控制通道选择开关。 逐次逼近A/D转换器包括比较器、8位开关树型 D/A转换器、逐次逼近寄存器。转换的数据从逐次逼近寄存器传送到8位锁存器后经三态门输出。 8位锁存器和三态门当输入允许信号 OE有效时，打开三态门，将锁存器中的数字量经数据总线送到CPU由于ADC0809具有三态输出，因而数据线可直接挂在CPU数据总线上。图3给出了 ADC0809转换器的引脚图，各引脚功能如下：IN0IN7： 8路模拟输入通道。D0D7： 8位数字量输出端。START启动转换命令输入端，由170时启动A/D转换，要求信号宽度 100ns。OE输出使能端，高电平有效。ADDA ADDB ADDC地

8、址输入线，用于选通 8路模拟输入中的一路进入 A/D转换。其中ADDA是 LSB位，这三个引脚上所加电平的编码为000-111，分别对应INoIN7,例如，当 ADDC=0 ADDB=1ADDA=1时，选中IN3通道。ALE:地址锁存允许信号。用于将ADDA-ADDB条地址线送入地址锁存器中。EOC 转换结束信号输出。转换完成时，EOC的正跳变可用于向 CPU申请中断，其高电平也可供CPU查询。CLK 时钟脉冲输入端，要求时钟频率不高于640KH乙REF( +)、REF(-)：基准电压，一般与微机接口时，REF(-)接0V或-5V, REF ( +)接+5V或 0V。五、DAC0832数/模转

9、换器8位、12位和16位等，输D/A转换器是指将数字量转换成模拟量的电路。数字量输入的位数有 出的模拟量有电流和电压两种。1 、数/模转换器原理Vo图4简单的权电阻网络D/A转换器D/A转换器它的输入量是数字量D,输出量为模拟量V 0,要求输出量与输入量成正比。即V 0=DX VR,其中VR为基准电压。数字量是由一位一位的数字构成，每个数位都代表一定的权。例如10000001，最高位的权是27,所以此位上的代码1表示数值1X 128。因此，数字量 D可以用每位的权乘以其代码值，然后各位相 加。2、DAC0832的内部结构与引脚图DAC0832是一种相当普遍且成本较低的数/模转换器。该器件是一个

10、 8位转换器，它将一个 8位的二进制数转换成模拟电压，可产生256种不同的电压值，DAC0832具有以下主要特性：满足TTL电平规范的逻辑输入分辨率为8位建立时间为1us 功耗20mw电流输出型D/A转换器图5给出了 DAC0832的内部结构和引脚图。DAC0832具有双缓冲功能，输入数据可分别经过两个锁存器保存。第一个是保持寄存器，而第 二个锁存器与D/A转换器相连。DAC0832中的锁存器的门控端 G输入为逻辑1时，数据进入锁存器； 而当G输入为逻辑0时，数据被锁存。I OUT1和 I OUT用于输出与/电压转换电路。转换器的基DAC0832具有一组8位数据线D)D,用于输入数字量。一对模

11、拟输出端 输入数字量成正比的电流信号，一般外部连接由运算放大器组成的电流准电压输入端 Vref般在-10V+10V范围内。耐匚 AGHD 匚1匚皿匚5 亡百IDe匚Vdef C 和b匚31 DCND 匚10201Si?1131413图5 DAC0832的内部结构和引脚图各引脚的功能如下:D0D7:CS：WR1.匝:XFERI :I OUT1 和 I OUT：rfbVRef：VCc：AgnDDGnd8位数据输入端。片选信号输入端。两个写入命令输入端，低电平有效。传送控制信号，低电平有效。 互补的电流输出端。反馈电阻，被制作在芯片内，与外接的运算放大器配合构成电流 转换器的基准电压。工作电源输入端

12、。模拟地，模拟电路接地点。 数字地，数字电路接地点。/电压转换电路。3、DAC0832的工作模式DAC0832可工作在三种不同的工作模式。(1).直通方式当ILE接高电平，CSrWR、WR和叉FER都接数字地时，DAC处于直通方式，8位数字量一旦到达 D0D7输入端，就立即加到 D/A转换器，被转换成模拟量。在 D/A实际连接中，要注意区分“模拟地” 和“数字地”的连接，为了避免信号串扰，数字量部分只能连接到数字地，而模拟量部分只能连接 到模拟地。这种方式可用于不采用微机的控制系统中。(2).单缓冲方式使西和亦丄有D/A转换。单缓冲方式是将一个锁存器处于缓冲方式，另一个锁存器处于直通方式，输入数据经过一级缓 冲送入D/A转换器。如把 Wlb和劭劭i都接地，使寄存锁存器 2处于直通状态，ILE接+5V,恋丄接