AD转换器原理分析.ppt

1、9.2.6集成式A/D转换器及其应用程序、9.2 A/D转换器、9.2.1 A/D转换的典型操作过程、9.2.2并行比较A/D转换器、9.2.3连续比较A/、连续近似特征：转换速度适中、转换时间为几s 100 s，二重积分型特征：转换速度慢，转换时间为数百S几毫秒，但抗干扰能力最强。采样、时间上的离散信号、保持、量化、数量上的离散信号、编码、9.2.1 A/D转换的典型工作流程；A/D转换器通常包括采样、保持、量化和编码的4茄子流程。1 .采样和保持，采样是将随时间连续变化的模拟量转换为时间不连续的模拟。采样信号S(t)的频率越高，通过低通滤波器的信号可以逼真地再现输入信号。合理的取样频率由取

2、样定理确定。采样清理：将采样信号S(t)的频率设置为fs；输入模拟信号I(t)的最大频率分量的频率为fimax时，fs 2 fimax；S(T)=13360开关关闭S(T)=033330；采样量化和编码，数字信号是数值离散的。采样必须将电路的输出电压归结为任何近似值，任何数字都可以是特定最小数量单位的整数倍。量化的数值最终必须通过编码过程显示为一个代码。编码的代码是A/D转换器输出的数字量。量化，3。编码，量化过程中采样的电压不一定能平均分担，因此量化前后必须存在误差。牙齿误差意味着我们所说的量化误差。量化误差是原理误差，它不能消除。A/D转换器中的位数越多，各个级别之间的差异越小，量化误差越

3、小。两种茄子近似方法：不能只舍入数量化方法和舍入数量化方法。4 .量化误差：量化前电压和量化后电压差，5。量化方法，A)量化方法：量化中不能放弃小于一个单位的部分。对于一个或多个量化单位部分，作为一个量化单位处理。最大批量错误：最小量化单位，1/8 V，=1LSB=，1/8V，例如，将01V电压转换为3位二进制代码，b)舍入量化方法：量化过程丢弃一半以下的量化单位部分，最大批量错误： VI=8 vref/15，1，1，1，0，0，0 1 7 vref/15 vi9v ref/15 0 0 1 1 10 0 0，9v ref/15 vi11 vref/15 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1

4、 1 0 1 11 VREF/15 VI 13 VR/15 VI 13 VR 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1，VREF/15 VI 3 VREF/15 0 0 0 0 0 0 1 1，0VI Vref/15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 比较器的输出状态由D触发器存储，首先由编码器编码以获得数字输出。3，电路特性：在并行A/D转换器中，输入电压I同时添加到所有比较器的输入中。无论每个部件的延迟如何，3位数字都可以认为是在输入I的同时获得的。因此，转换时间最短。缺点是电路复杂。例如，三个ADC需要7个比较器、7个触发器和8个电阻。位数

5、越多，电路就越复杂。为了解决提高分辨率和增加组件数的矛盾，可以使用分层并行转换方法。单个集成并行比较型A/D转换器具有AD公司的AD9012 (TTL流程8位)、AD9002 (ECL流程，8位)、AD9020 (TTL流程，10位)等多种产品。9.2.3连续比较型A/D转换器，连续近似转换过程与用天平称重量非常相似。1 .转换原理，使用的重量：8克、4克、2克、1克。秤重Wx=13克。1 .转换原理，第一个CP:1。转换原理，第二个CP:1。转换原理，第三CP:摘要：1，1，1一次比较A/D转换器输出数字的位数越多，转换精度越高，2，一次比较A/D转换器完成一次转换所需的时间与相应的位N和时

6、钟脉冲频率相关，数字越小，时钟频率越高，转换所需的时间越短。9.2.4双集成A/D转换器，1，双集成A/D转换器的基本指令，将输入模拟电压和基准电压分别累积两次，将输入电压平均值转换为与其成比例的时间间隔，然后使用时钟脉冲和计数器测量牙齿间隔，获得相应的数字输出。二重积分A/D转换器也称为电压时间数字积分器。、1、电路规划、0、Cr信号将计数器清理为零。开关S2关闭，完成积分容量放电后，断开S2，使电容器的初始电压为零。2，工作原理，准备阶段：(2)一次积分：VREF被添加到积分器的输入端，积分器在相反方向上执行二次积分。T=t2时，积分器输出电压O0，比较器输出C=0，时钟脉冲控制门G关闭，

7、计数停止。(3)二次积分：T1=2nTC，T2=Tc，T2=t1 T2，计数器计算的数目=Qn-1Q1Q0，a/，T2由于转换结果与时间常数RC无关，因此消除了积分非线性误差。2 .双积分A/D转换器在T1小时内采用输入电压的平均值，因此对工频干扰具有很强的抗干扰能力。T1=2nTC，3。时钟源在一个切换周期时间内必须稳定。1 .转换精度、9.2.5 A/D转换器的主要规范、单个集成A/D转换器的转换精度通过分辨率和转换误差进行了说明。分辨率：表示A/D转换器对输入信号的分辨率。通常以输出二进制(或十进制)数的位数显示。转换错误：表示A/D转换器实际输出数和理论输出数之间的差异。2 .转换时间，A/D转换器从转换控制信号的到达到输出端获得稳定数字信号所需的时间。A/D转换器的转换时间与转换电路类型相关，A/D转换器的并行比较速度最快，连