数模和模数变换器

1、数模和模数变换器教教 学学 要要 求求 掌握掌握R/2R梯形网络或倒置梯形网络或倒置R/2R梯形网络梯形网络D/A转换器电路结转换器电路结构和工作原理。构和工作原理。 了解典型集成了解典型集成D/A转换器的电路结构。转换器的电路结构。重点、难点：重点、难点： D/A转换器的电路结构和工作原理。转换器的电路结构和工作原理。作业：作业：P422 10.1.2 10.1 数/模转换器（DAC）111111111/256VCC0V1/2VCC1/16VCC1/32VCC1/64VCC1/128VCC1/8VCC1/4VCC+-A）（21UURRUfOfRR0221121ifOfifIRUIRUIRUI

2、IIIIuo URS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011+-A5 kR = 80 k +-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR5 kR = 80 kT1T2SDa +-AuoS2S3S1S0RR/2R/4R/8R3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR5 kR = 80 kUo = - URRFR（）D3D0D1D223202122根据求和电路的结论可得： uo URAB+-AS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D000112RRRRI3I2I1I0ICDuo+

3、-AS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR2RRRRI3I2I1I0IABCD +-AuoS2S3S1S02R2R2R2RR3R2R1R0RFD3D2D1D00011 UR2RRRRI3I2I1I0IABCDI = I3 + I2 + I1 + I0UR2R=D3UR16RD0UR8RD1UR4RD2+=UR16R( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )=UR RF16R( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )uo -2 D /A 转 换 器 的 主 要 技 术 指 标（1）分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位

4、的D/A转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。10位D/A转换器的分辨率为：（2）转换精度D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值之差，即最大静态转换误差。（3）输出建立时间从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值时所需要的时间，称为输出建立时间。001. 01023112110DAC产生误差的主要原因：参考电压Vref的波动，运算放大器的零点漂移，电阻网络中电阻值的偏差等。 DAC 0832 简化电路框图八位寄存器(1)输入八位寄存器(2)输入八位变换器

5、URRfbIout1Iout2AGNDVCCuoDGND&ILECSWR1WR2XFERD/AD7D0.11ADC 0832 管脚分布图CSWR1WR2AGNDD4D5D6D7D0D1D2D3UCCURRfbDGNDLCEXFERIout1Iout21234567891019181716151413121120教学要求教学要求掌握掌握A/D转换器的电路结构和工作原理。转换器的电路结构和工作原理。了解典型集成了解典型集成A/D转换器的电路结构。转换器的电路结构。重点、难点：重点、难点：A/D转换器的电路结构和工作原理。转换器的电路结构和工作原理。作业：作业：目的： A/D变换器的目的是将

6、模拟量转换成与之成正比的数字量。它是模拟信号和数字仪器的接口。根据其性能不同，类型也比较多。10.2 模/数转换器（ADC）/25q3q4q2qq6q001100011010101110uxUsRRRRRRRR/2D2D1D0数字输出-+-+-+-+-+-+-+AGFECDB编码器US/15US/15US/15US/155US/153US/15US/15 精度取决于电平的划分输入电压ux比较器输入A B C D E F G D2D0D1编码器输出1 1 1 1 1 1 11111 1 1 1 1 1 0000111110 0 0 0 0 0 00000000 0 0 0 0 0000 0 00

7、000 0 000 01111111111111111111000逻辑状态关系表 10.2.3 反馈比较式ADC二. 逐次逼近ADC 其工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若有四个砝码共重15克，每个重量分别为8、4、2、1克。设待秤重量Wx = 13克，可以用下表步骤来秤量：砝码重第一次第二次第三次第四次加4克加2克加1克8 克砝码总重 待测重量Wx ，故保留砝码总重仍 待测重量Wx ，故撤除砝码总重 待测重量Wx ，故保留暂时结果8 克12 克12 克13 克 结 论10001000D / Aux(待转换的模拟电压)uouc控制逻辑数码寄存器移位寄存器时钟清 0、置数清 0、置数CP、(移位命令)“1”状态是否保留控制端