数字电路教学课件：chapter8-2

1、 10.1 数模转换器数模转换器 10.2 模数转换器模数转换器 10.1 概论概论形形色色的传感器 液位传感器、速度传感器、加速度传感器、核辐射传感器、振动传感器、湿度传感器、气敏传感器、位置传感器、光敏传感器、 光纤传感器、压力传感器、位移传感器、 激光传感器、气压传感器、红外线传感器、超声波传感器、遥感传感器、高度传感器、地磅传感器、图像传感器、厚度传感器、 微波传感器、视觉传感器、空气流量传感器、 磁敏传感器、生物传感器、化学传感器 纳米传感器、MEMS传感器、半导体传感器物联网：智慧地球、感知世界教学基本要求教学基本要求 了解电子系统的一般组成及模数与数模转换的接口关了解电子系统的一

2、般组成及模数与数模转换的接口关系，深入理解模数与数模转换的一般关系式系，深入理解模数与数模转换的一般关系式 掌握数模转换器实现电路的原理分析：权电阻网络、掌握数模转换器实现电路的原理分析：权电阻网络、T T型和倒型和倒T T形电阻网络形电阻网络 理解模数转换的四步骤：理解模数转换的四步骤：采样、保持、量化、编码采样、保持、量化、编码 掌握模数转换器实现电路的原理分析：并行掌握模数转换器实现电路的原理分析：并行ADCADC、串行、串行ADCADC和并串行和并串行ADCADC 正确理解正确理解DACDAC和和ADCADC的主要性能参数：的主要性能参数：分辨率、精度分辨率、精度、转换或建立时间转换或

3、建立时间 了解集成了解集成DACDAC和和ADCADC的特点的特点10.1 ADC10.1 ADC与与DCADCA概述概述 模模 拟拟 传感器传感器 ADC 数字逻辑数字逻辑电路或数电路或数字信号处字信号处理器或数理器或数字计算机字计算机 DAC 模拟模拟 控制器控制器 数字控制系统构成框图数字控制系统构成框图 1. ADC1. ADC和和DACDAC是数字系统中的重要组成部件：接口部分是数字系统中的重要组成部件：接口部分传感器传感器(温度、压力、温度、压力、流量、应力等）流量、应力等）进行数字处理（如计进行数字处理（如计算、滤波）、数据保算、滤波）、数据保存等存等用模拟量作为控用模拟量作为控

4、制信号制信号天平天平基本基本平衡时，有效砝码的总重量与称量物体的重量相当：平衡时，有效砝码的总重量与称量物体的重量相当：2. ADC2. ADC和和DACDAC中关于数字量与模拟量之间的一般关系式中关于数字量与模拟量之间的一般关系式1）天平称量物体：设总称量为）天平称量物体：设总称量为WR，并有，并有n个砝码个砝码1,24822RRRRRnnWWWWW12310124822RRRRRXnnnnnWWWWWWaaaaaai1 有效有效0 无效无效被测电压值与有效测量标准值之和相当：被测电压值与有效测量标准值之和相当：2. ADC2. ADC和和DACDAC中关于数字量与模拟量之间的一般关系式中关

5、于数字量与模拟量之间的一般关系式2） 测量电压：设总量程为测量电压：设总量程为VR，并有，并有n个测量标准值个测量标准值1,24822RRRRRnnVVVVV12310124822RRRRRXnnnnnVVVVVVaaaaaai1 有效有效0 无效无效1022niRXiniVVa给定给定VR和和n，aiai-1,ai-2.,a1,a0就与就与VX一一对应一一对应例：设例：设VR2.56V，n8，则当，则当VX2.56V，ai11111111VX1.38V，ai10001010VX0.01V，ai00000001只舍不入只舍不入ADC2. ADC2. ADC和和DACDAC中关于数字量与模拟量之间的一般关系式中关于数字量与模拟量之间的一般关系式3） 合成电压：设最大合成电压为合成电压：设最大合成电压为VR，并有，并有n个合成标称值个合成标称值1,24822RRRRRnnVVVVVai1 加入该合成标称值加入该合成标称值0 不加入该合成标称值不加入该合成标称值1022niRoiniVVa给定给定VR和和n，VO就与就与aiai-1,ai-2.,a1,a0一一对应一一对应例：设例：设VR2.56V，n8，则当，则当ai11111111，VO2.56Vai10001010