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第15章模拟量和数字量的转换*第15章模拟量和数字量的转换15.1数-

模转换器15.2模-

数转换器*第15章模拟量和数字量的转换将数字信号转换为模拟信号称数-模转换(DAC)。将模拟信号转换为数字信号称模-数转换(ADC)。传感器ADC数字计算机DAC模拟控制控制对象数字信号模拟信号15.1数-

模转换器

2RRF–++S0S1S2S3UR2R2R2RRRR2RT形电阻网络DAC原理电路UOR'2R11110000d0Q0Q1Q2Q3d1d2d3MSBLSB基准电源数码寄存器电子开关

2RRF–++2R2R2RRRR2RIUOR'2R+–UR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR24T形电阻网络DAC原理电路分析

RF–++2RIUOR'+–RUR24IUO=–IRF设

RF=3R倒T形电阻网络数-

模转换器01S0I02R01S1I12R01S2I22R01S3I32R

2RRRRURRFUOIOUT1IOUT2d0d1d2d3IRR–+DAC主要技术指标(1)分辨率用输入的二进制数码的位数n来表示。位数越多，分辨率就越高。(2)转换精度

表示实际输出的电压值与理想的输出电压值之间的差别。(3)建立时间

从数码输入到模拟电压稳定输出之间的响应时间。

集成ADC芯片举例AD7520各外引线功能：d0~d9：十位数字量的输入端；IO1、IO2：电流输出端；RF：反馈信号输入端；UDD：电源接线端；GND：接地端。UR：参考电源，可正可负；URIO1IO2RFd4AD752012345678161514131211109UDD+URd3d2d1d0d5d6d7d8d9GND

UO++–+–AD7520输入数字量与输出模拟量的关系15.2模-数转换器逐次逼近型模-数转换器原理框图顺序脉冲发生器逐次逼近寄存器DAC电压发生器输出数字量输入电压UIUA例：用四个分别重8g、4g、2g、1g

的砝码，去称重13g

的物体。其称重顺序见下表：称重顺序表电压比较器逐次逼近寄存器4位DACQFF3SRQSRQSRd0

+

+UICPd1d2E

≥1

≥1QSRFF2FF1FF0≥1

UAd3

5位顺序脉冲发生器Q4Q3Q2Q1Q0

d0d1d2d3逐次逼近型模-数转换器原理电路逻辑控制门读出与门逐次逼近型顺序脉冲发生器的输出波形CP12345Q4Q3Q2Q1Q01.转换原理放哪一个砝码砝码是否保存2.转换过程23411000UA

<

UI6VUA

<

UI5.5V留去留留4VUA

>

UI5VUA

UI“1”留否d3d2d1d0UA(V)顺序比较判断110010101011例：UR=8V，UI=5.52VD/A转换器输出UA为正值转换数字量10114+1+0.5=5.5V转换误差为–0.02V例：UR=8V，UI=5.52V若输出为8位数字量转换数字量10110001

4+1+0.5+0.03125=5.53125V转换误差为+0.01125V位数越多误差越小逐次逼近转换过程示意图t0t1

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