数字电子技术模数与数模转换

数字电子技术模数与数模转换现在是1页\一共有65页\编辑于星期三Analog

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引入“翻译”现在是2页\一共有65页\编辑于星期三电子设计竞赛赛题……AnalogDigital

引入“翻译”现在是3页\一共有65页\编辑于星期三9.1总论9.2D/A转换器9.3A/D转换器9.4D/A和A/D转换器综合应用CH9D/A转换器

和A/D转换器New！现在是4页\一共有65页\编辑于星期三9.1.0学习要求与学习重点New！9.1.2A/D转换基本原理9.1.1D/A转换基本原理9.1本章总论

现在是5页\一共有65页\编辑于星期三★本章学习要求·掌握D/A、A/D转换的基本原理

·掌握各种D/A、A/D转换器的工作原理；

·掌握几种集成D/A、A/D转换器的应用；

·能够估计D/A、A/D转换器的误差。9.1.0学习要求与学习重点现在是6页\一共有65页\编辑于星期三9.1.0学习要求与学习重点★本章学习重点·D/A、A/D转换原理·D/A、A/D转换器的设计思路和工作原理·集成D/A、A/D转换器的应用现在是7页\一共有65页\编辑于星期三★D/A转换原理9.1.1D/A转换基本原理基础知识★D/A转换参数现在是8页\一共有65页\编辑于星期三★D/A转换原理基础知识9.1.1D/A转换基本原理若要D→A，须有一个模拟参考量R，使得

A=DR设max{A}=R则0≤D≤1D是一个不大于1的n进制数。本课程中，D是二进制数：

D=a12－1+a22－2+…+an2－n,ai∈(0,1)现在是9页\一共有65页\编辑于星期三基础知识9.1.1D/A转换基本原理★D/A转换原理可用一个参考电压VREF作模拟参考量。

现在是10页\一共有65页\编辑于星期三基础知识9.1.1D/A转换基本原理★D/A转换原理现在是11页\一共有65页\编辑于星期三基础知识9.1.1D/A转换基本原理★D/A转换原理

A=DR

D=a12－1+a22－2+…+an2－n

A=DR=(a12n－1+a22n－2+…+an20)

A=DR=(D

n－12n－1+D

n－22n－2+…+D

020)量化单位——D的一个最低有效位（LSB）

现在是12页\一共有65页\编辑于星期三★D/A转换参数基础知识9.1.1D/A转换基本原理●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。现在是13页\一共有65页\编辑于星期三★D/A转换参数应用基础9.1.1D/A转换基本原理●满量程——D/A转换器可输出模拟量的最大值。

(2n－1)VREF通常用2nVREF指代满量程——标称满量程。现在是14页\一共有65页\编辑于星期三★D/A转换参数应用基础9.1.1D/A转换基本原理●精度一般以满量程相对误差来说明D/A转换器的精度：ΔUmax——最大绝对误差现在是15页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理9.1.2A/D转换基本原理基础知识★A/D转换参数现在是16页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理基础知识9.1.2A/D转换基本原理A/D转换——将模拟信号变换为数字信号若参考量为R，则D≈A/R?现在是17页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理基础知识9.1.2A/D转换基本原理量化单位

现在是18页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理基础知识9.1.2A/D转换基本原理现在是19页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理基础知识9.1.2A/D转换基本原理

量化误差——因mmin不能是无穷小而带来的误差。量化误差是不可消除的。

现在是20页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换原理？问题？9.1.2A/D转换基本原理

采用了A/D转换器，会不会使整个系统处理数据的精度降低？现在是21页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●分辨力与分辨率

现在是22页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●量化误差现在是23页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●精度

γ±nLSBγ——满量程相对误差

nLSB——量化带来的误差A/D转换器的精度不仅仅取决于量化误差，而是由多种因素决定的。如某A/D转换器的精度为±0.5%±1LSB。±1LSB称为一个字误差，通常即为量化误差误差。现在是24页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●线性现在是25页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●转换时间——完成一次转换所用的时间现在是26页\一共有65页\编辑于星期三★A/D转换参数基础知识9.1.2A/D转换基本原理●转换速率——每秒转换的次数现在是27页\一共有65页\编辑于星期三9.2.1权电阻型D/A转换器

New！9.2.3集成D/A转换器及其应用

9.2.2R-2R网络型D/A转换器9.2D/A转换器现在是28页\一共有65页\编辑于星期三9.2.1权电阻型D/A转换器

基础知识现在是29页\一共有65页\编辑于星期三9.2.1权电阻型D/A转换器

基础知识

uo=－IRf现在是30页\一共有65页\编辑于星期三基础知识9.2.2R-2R网络型D/A转换器现在是31页\一共有65页\编辑于星期三应用基础9.2.3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：5～15V·采用R-2R电阻网络

现在是32页\一共有65页\编辑于星期三9.2.3集成D/A转换器及其应用

工程应用现在是33页\一共有65页\编辑于星期三应用基础9.2.3集成D/A转换器及其应用

0832——与μP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μP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

现在是34页\一共有65页\编辑于星期三应用基础9.2.3集成D/A转换器及其应用

MAX5013——新产品12bit高速DAC·工作速率达100MHZ·建立时间仅13ns·内含主-从式锁存器·电源电压+5V或-5.2V·与TTL和ECL电导兼容现在是35页\一共有65页\编辑于星期三工程应用9.2.3集成D/A转换器及其应用

现在是36页\一共有65页\编辑于星期三扩充知识9.2.3集成D/A转换器及其应用

No_360SD-A转换器八路13位数模转换器MAX547图象处理DAC现在是37页\一共有65页\编辑于星期三9.3.1并行比较型A/D转换器

New！9.3.4逐次比较型A/D转换器

9.3.3并-串比较型A/D转换器

9.3A/D转换器9.3.2串行比较型A/D转换器

9.3.6A/D转换器产品举例9.3.5双积分型A/D转换器

现在是38页\一共有65页\编辑于星期三9.3.1并行比较型A/D转换器

Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…基本原理现在是39页\一共有65页\编辑于星期三串行比较型A/D转换器Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…基本原理9.3.1串行比较型A/D转换器

现在是40页\一共有65页\编辑于星期三DOUT

并-串比较型A/D转换器Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…基本原理9.3.1并-串比较型A/D转换器

现在是41页\一共有65页\编辑于星期三

逐次比较型A/D转换器Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…9.3.4逐次比较型ADC基本原理现在是42页\一共有65页\编辑于星期三Content:Ch9ADCandDAC9.3ADC\…9.3.5双积分型ADC基本原理现在是43页\一共有65页\编辑于星期三Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…9.3.5双积分型ADC基本原理数双积分型A/D转换器现在是44页\一共有65页\编辑于星期三Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…9.3.5双积分型ADC基本原理时段①：固定时间积分,到时结束时段②：固定斜率积分，过零结束现在是45页\一共有65页\编辑于星期三Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…9.3.5双积分型ADC基本原理数双积分型A/D转换器优点：精度较高，对元件要求低缺点：速度低现在是46页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用基础①ADC0809特点：·属CMOS电路·8路模拟输入，8bit输出(3S门)·与常用μP兼容·采用逐次比较法，转换时间约100μs现在是47页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用基础ADC0809现在是48页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用基础②ICL7106/7107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，内含基准源现在是49页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用ICL7107ICL7107构成直流电压表现在是50页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用基础③MAX1011特点：·6bit高速A/D转换器，速率可达90M·带偏移矫正的55MHZ带宽差动放大器·功耗仅190mW·有效位为5.85bit现在是51页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用现在是52页\一共有65页\编辑于星期三9.3.6A/D转换器产品举例Content:Ch9ADCandDAC\9.3ADC\…工程应用④A/D转换器最新产品举例★TI推出业界首个集成12位a-d转换器和超低功耗闪存的微控制器系列★Σ-ΔADC现在是53页\一共有65页\编辑于星期三9.4.1应用领域New！9.4.3综合应用举例9.4.2产品选用原则9.4D/A和A/D转换器综合应用现在是54页\一共有65页\编辑于星期三9.4.1ADC与DAC应用领域Content:Ch9ADCandDAC\9.4Howtouse\…工程应用·简单数字应用系统·数字计算机应用系统·通讯·音频/视频系统·测量仪器现在是55页\一共有65页\编辑于星期三9.4.2ADC与DAC产品选用原则Content:Ch9ADCandDAC\9.4Howtouse\…工程应用·选择电路类型选择·转换速率选择·分辨率与精度选择·功能选择·性能价格比·ADC选用一例现在是56页\一共有65页\编辑于星期三9.4.2ADC与DAC产品选用原则Content:Ch9ADCandDAC9.4Howtouse\…工程应用ADC工程选用一例放大现在是57页\一共有65页\编辑于星期三简化现在是58页\一共有65页\编辑于星期三简化现在是59页\一共有65页\编辑于星期三位置传感信息

电动机控制信号

规范化现在是60页\一共有65页\编辑于星期三9.4.2ADC与DAC产品选用原则Content:Ch9ADCandDAC\9.4Howtouse\…工程应用ADC工程选用一例计算机控制系统机械运动机构位置传感信息

电动机