《数字电子技术基础》第五版 阎石 第11章 课件PPT.ppt

1、第11章，数字-模拟和模拟-数字转换，培训内容，11.1概述11.2 D/A转换器11.3 A/D转换器，培训要求，1，DAC和ADC的定义和应用；2、了解DAC配置、反向t电阻网络、集成D/A转换器、转换精度和转换速度。3、了解ADC配置、连续逼近A/D转换器、集成A/D转换器、转换精度和转换速度。11.1概述，模拟-数字转换(A/D转换):将模拟信号转换为数字信号。实现A/D转换的电路到A/D转换器、模拟数字转换器(ADC)、数字到模拟转换(D/A转换):将数字信号转换为模拟信号。实现D/A转换的回路称为D/A转换器，简称数字模拟转换器(DAC)。例如，对于0 5V的直流电压，如果计算机描

2、述为8位数字，则最小值为0000000，B=0对应0V，最大值(1111111)B=255对应5V，中间值(0111111)B=127对应2 .与D/A对应的任务(如5V)是在收到一个数字后提供适当的电压。例如，接收的(001111) b必须提供1.25V范围内的电压。11.2 D/A转换器、将数字信号转换为模拟信号的电路。电阻网络，模拟电子开关，聚合放大器，参考电压，第一，电阻网络D/A转换器，集成op放大器通过RF访问负反馈，虚拟短，V-V=0，RF=R/2，n位电阻网络D/A缺点：每个电阻的电阻都大不相同，不能保证准确度高。2，反向t-电阻网络D/A转换器，电阻网络，模拟电子开关，求和放

3、大器，V-V=0导致开关s耦合到哪一侧，通过每个电路的电流接收到不变的“接地”电位。RF=R，用于n位输入的反向t电阻网络D/A转换器，反馈电阻为R时的输出电压计算公式：优点：(1)为了实现高精度，只有R和2R的电阻；(2)电路转换速度高，应用广泛，因为每季度电流恒定，在开关状态变化时不需要电流构建时间。CB7520电路原理图，3，电流型D/A转换器，恒流源，恒流源模型：只要电路工作时VB和VEE保持稳定，晶体管集电极电流就可以保持不变，不管开关的内部电阻。为了减少电阻的种类，实用加权D/A转换器经常使用逆t电阻网络的分流功能生成所需的恒流源集。传输节点区域，DAC0808电路框图，VREF=

4、10V，4，具有双极输出的D/A转换器，5，D/A转换器的主要参数，(1)分辨率：D/A转换器理论上可实现的准确度。1 .D/A转换器的转换精度和分辨率以D/A转换器能够识别的最小输出电压和最大输出电压的比率表示。10位D/A转换器的分辨率如下：分辨率可以指定为输入二进制数字的位数。(2)转换错误：D/A转换器实际可以获得的转换精度。可以显示为输出电压总刻度值的百分比，也可以显示为最低位有效值的倍数。例如，如果转换误差为0.5LSB，则输出模拟电压的绝对误差在输入数字正LSB1时，剩下的0输出模拟电压的一半。转换错误可分为静态错误和动态错误。基准电源的不稳定性、op放大器的零点漂移、模拟开关传

5、导时的内阻和压降、电阻网络的电阻偏差等导致静态错误。动态错误是在转换的动态过程中发生的附加错误。(1)生成时间tset:输入数字从完全0更改为完全1或从完全1更改为完全0时，输出电压达到指定值所需的时间。部署时间通常在100 ns数十s之间。2 .D/A转换器转换速度，(2)转换速度SR:输入数字杨怡从整个0更改为整个1或从整个1更改为整个0时输出电压的变化率。，11.3 AD转换器，0 5v，000001111111111111，1，A/D转换的基本原理，采样是定期从模拟信号中提取采样值的过程。即，将随时间连续变化的信号转换为采样时间内模拟信号大小等一系列脉冲的过程。采样清理：fs2fi(m

6、ax)、模拟信号的最大频率分量的频率输入、采样频率、量化编码、采样保持电路的输出电压，根据近似方法归化为相应的离散级别，这种转换过程称为量化、简称。量化的数值必须通过编码过程显示为代码。此过程称为编码。最大化误差为18V，最大化误差为1/2，即115V，取，取，双极模拟电压的量化和编码，二进制互补符号的格式编码，2，直接A/D转换器，并行比较，反馈比较，连续比较AD转换器，其工作如果有4个重量共15克，那么每个重量分别是8，4，2，1克。您可以使用以下步骤调整大小：设置天平重量Wx=13，在转换开始前将所有寄存器清理为零。转换开始时，时钟脉冲首先以寄存器的最高位置为1，使输出数字为1000。此

7、数字由D/A转换器转换为相应的模拟电压uo，并发送到比较器，与ui进行比较。如果是Uiuo，数字太大，请清除最高位1。对于Ui uo，如果描述性数字不够大，则应保留此分钟。然后以同样的方式将“子高度位置”设置为1，并确定比较后是否应保留此1。这样比较每一个字，直到最低。比较完成后，寄存器的状态是所需的数字量的输出。第三，间接A/D转换器，双产品分类，也称为电压时间转换(VT转换)，首先完全放电积分电容c。固定时间积分，相反方向积分，第一步，输入模拟电压的固定时间T1积分；在第二阶段，对基准电压进行逆积分，直到电容器放电，发出光(即vo=0)。对于反向放电时间数，与输入振幅成正比。4，A/D转换器的基本参数，A/D转换器的分辨率以输出二进制数字的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。例如，输入模拟电压的变化范围为05V，可分为输出10位二进制数的最小模拟电压为5V2104.88mV。(1)分辨率：1。A/D转换器的转换精度，(2)转换错误通常以输出错误最大值的形式给出