第十一章

數(shù)-模（D/A）和模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換111.1概述一、用途及要求傳感器放大器A/D轉(zhuǎn)換微型計算機控制對象D/A轉(zhuǎn)換溫度時間！精度！速度電加熱爐熱電偶執(zhí)行機構(gòu)2三、分類311.2.1權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器一、電路結(jié)構(gòu)和工作原理56優(yōu)缺點：1.優(yōu)點：簡單2.缺點：電阻值相差大，難于保證精度，且大電阻不宜于集成在IC內(nèi)部7RRRR9101111.2.6具有雙極性輸出的DAC當輸入數(shù)字量有±極性時，希望輸出的模擬電壓也對應(yīng)為±。一、原理例：輸入為3位二進制補碼。最高位為符號位，正數(shù)為0，負數(shù)為1補碼輸入對應(yīng)的十進制要求的輸出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V13原碼輸入對應(yīng)的輸出偏移后的輸出D2D1D0111+7V+3V110+6V+2V101+5V+1V100+4V0V011+3V-1V010+2V-2V001+1V-3V0000V-4V補碼輸入對應(yīng)的十進制要求的輸出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4VD/A*將符號位反相后接至高位輸入

*將輸出偏移使輸入為100時，輸出為0114二、電路實現(xiàn)*將符號位反相后接至高位輸入

*將輸出偏移使輸入為100時，輸出為015二、誤差分析171819D111101…A/DA(電壓或電流)

？11.3A/D轉(zhuǎn)換器11.3.1A/D轉(zhuǎn)換的基本原理 輸入連續(xù)變化電壓，輸出為不連 續(xù)的數(shù)字量21二、量化和編碼量化：將采樣電壓表示為最小數(shù)量單位（Δ）的整數(shù)倍編碼：將量化的結(jié)果用代碼表示出來（二進制，二-十進制）量化誤差：當采樣電壓不能被Δ整除時，將引入量化誤差2211.3.2抽樣保持電路！加大輸入電阻！減小輸出電阻！Av=12311.3.3并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器并聯(lián)比較型量化25輸入→量化→編碼111110101100011010001000262、逐次漸近型！電路不太復(fù)雜！較快29100003位：5個CLKN位:(n+2)個CLK3011.3.5雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器雙積分型（V-T變換型）先將V轉(zhuǎn)換成與之成正比的時間寬度信號，然后在這個時間內(nèi)用固定頻率脈沖計數(shù)313233電路實現(xiàn)3411.3.6V-F變換型A/D轉(zhuǎn)換器3511.3.7ADC的轉(zhuǎn)換速度與轉(zhuǎn)換精度一、速度取決于電路結(jié)構(gòu)類型 并聯(lián)比較型：<1微秒 逐次漸近型：10~100微秒/次 雙積分型：幾十毫秒/次二、轉(zhuǎn)換精度1.分辨率：以輸出二進制或十進制的位數(shù)表示