1、第11章，數(shù)字-模擬和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，培訓(xùn)內(nèi)容，11.1概述11.2 D/A轉(zhuǎn)換器11.3 A/D轉(zhuǎn)換器，培訓(xùn)要求，1，DAC和ADC的定義和應(yīng)用；2、了解DAC配置、反向t電阻網(wǎng)絡(luò)、集成D/A轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度。3、了解ADC配置、連續(xù)逼近A/D轉(zhuǎn)換器、集成A/D轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度。11.1概述，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換):將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的電路到A/D轉(zhuǎn)換器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn)換):將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的回路稱為D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。例如，對(duì)于0 5V的直流電壓，如果計(jì)算機(jī)描

2、述為8位數(shù)字，則最小值為0000000，B=0對(duì)應(yīng)0V，最大值(1111111)B=255對(duì)應(yīng)5V，中間值(0111111)B=127對(duì)應(yīng)2 .與D/A對(duì)應(yīng)的任務(wù)(如5V)是在收到一個(gè)數(shù)字后提供適當(dāng)?shù)碾妷?。例如，接收?001111) b必須提供1.25V范圍內(nèi)的電壓。11.2 D/A轉(zhuǎn)換器、將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路。電阻網(wǎng)絡(luò)，模擬電子開關(guān)，聚合放大器，參考電壓，第一，電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，集成op放大器通過RF訪問負(fù)反饋，虛擬短，V-V=0，RF=R/2，n位電阻網(wǎng)絡(luò)D/A缺點(diǎn)：每個(gè)電阻的電阻都大不相同，不能保證準(zhǔn)確度高。2，反向t-電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，電阻網(wǎng)絡(luò)，模擬電子開關(guān)，求和放

3、大器，V-V=0導(dǎo)致開關(guān)s耦合到哪一側(cè)，通過每個(gè)電路的電流接收到不變的“接地”電位。RF=R，用于n位輸入的反向t電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，反饋電阻為R時(shí)的輸出電壓計(jì)算公式：優(yōu)點(diǎn)：(1)為了實(shí)現(xiàn)高精度，只有R和2R的電阻；(2)電路轉(zhuǎn)換速度高，應(yīng)用廣泛，因?yàn)槊考径入娏骱愣?，在開關(guān)狀態(tài)變化時(shí)不需要電流構(gòu)建時(shí)間。CB7520電路原理圖，3，電流型D/A轉(zhuǎn)換器，恒流源，恒流源模型：只要電路工作時(shí)VB和VEE保持穩(wěn)定，晶體管集電極電流就可以保持不變，不管開關(guān)的內(nèi)部電阻。為了減少電阻的種類，實(shí)用加權(quán)D/A轉(zhuǎn)換器經(jīng)常使用逆t電阻網(wǎng)絡(luò)的分流功能生成所需的恒流源集。傳輸節(jié)點(diǎn)區(qū)域，DAC0808電路框圖，VREF=

4、10V，4，具有雙極輸出的D/A轉(zhuǎn)換器，5，D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)，(1)分辨率：D/A轉(zhuǎn)換器理論上可實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確度。1 .D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度和分辨率以D/A轉(zhuǎn)換器能夠識(shí)別的最小輸出電壓和最大輸出電壓的比率表示。10位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率如下：分辨率可以指定為輸入二進(jìn)制數(shù)字的位數(shù)。(2)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤：D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際可以獲得的轉(zhuǎn)換精度?？梢燥@示為輸出電壓總刻度值的百分比，也可以顯示為最低位有效值的倍數(shù)。例如，如果轉(zhuǎn)換誤差為0.5LSB，則輸出模擬電壓的絕對(duì)誤差在輸入數(shù)字正LSB1時(shí)，剩下的0輸出模擬電壓的一半。轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤可分為靜態(tài)錯(cuò)誤和動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤?；鶞?zhǔn)電源的不穩(wěn)定性、op放大器的零點(diǎn)漂移、模擬開關(guān)傳

5、導(dǎo)時(shí)的內(nèi)阻和壓降、電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻偏差等導(dǎo)致靜態(tài)錯(cuò)誤。動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤是在轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)過程中發(fā)生的附加錯(cuò)誤。(1)生成時(shí)間tset:輸入數(shù)字從完全0更改為完全1或從完全1更改為完全0時(shí)，輸出電壓達(dá)到指定值所需的時(shí)間。部署時(shí)間通常在100 ns數(shù)十s之間。2 .D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度，(2)轉(zhuǎn)換速度SR:輸入數(shù)字楊怡從整個(gè)0更改為整個(gè)1或從整個(gè)1更改為整個(gè)0時(shí)輸出電壓的變化率。，11.3 AD轉(zhuǎn)換器，0 5v，000001111111111111，1，A/D轉(zhuǎn)換的基本原理，采樣是定期從模擬信號(hào)中提取采樣值的過程。即，將隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)轉(zhuǎn)換為采樣時(shí)間內(nèi)模擬信號(hào)大小等一系列脈沖的過程。采樣清理：fs2fi(m

6、ax)、模擬信號(hào)的最大頻率分量的頻率輸入、采樣頻率、量化編碼、采樣保持電路的輸出電壓，根據(jù)近似方法歸化為相應(yīng)的離散級(jí)別，這種轉(zhuǎn)換過程稱為量化、簡(jiǎn)稱。量化的數(shù)值必須通過編碼過程顯示為代碼。此過程稱為編碼。最大化誤差為18V，最大化誤差為1/2，即115V，取，取，雙極模擬電壓的量化和編碼，二進(jìn)制互補(bǔ)符號(hào)的格式編碼，2，直接A/D轉(zhuǎn)換器，并行比較，反饋比較，連續(xù)比較AD轉(zhuǎn)換器，其工作如果有4個(gè)重量共15克，那么每個(gè)重量分別是8，4，2，1克。您可以使用以下步驟調(diào)整大?。涸O(shè)置天平重量Wx=13，在轉(zhuǎn)換開始前將所有寄存器清理為零。轉(zhuǎn)換開始時(shí)，時(shí)鐘脈沖首先以寄存器的最高位置為1，使輸出數(shù)字為1000。此

7、數(shù)字由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電壓uo，并發(fā)送到比較器，與ui進(jìn)行比較。如果是Uiuo，數(shù)字太大，請(qǐng)清除最高位1。對(duì)于Ui uo，如果描述性數(shù)字不夠大，則應(yīng)保留此分鐘。然后以同樣的方式將“子高度位置”設(shè)置為1，并確定比較后是否應(yīng)保留此1。這樣比較每一個(gè)字，直到最低。比較完成后，寄存器的狀態(tài)是所需的數(shù)字量的輸出。第三，間接A/D轉(zhuǎn)換器，雙產(chǎn)品分類，也稱為電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換(VT轉(zhuǎn)換)，首先完全放電積分電容c。固定時(shí)間積分，相反方向積分，第一步，輸入模擬電壓的固定時(shí)間T1積分；在第二階段，對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行逆積分，直到電容器放電，發(fā)出光(即vo=0)。對(duì)于反向放電時(shí)間數(shù)，與輸入振幅成正比。4，A/D轉(zhuǎn)換器的基本參數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制數(shù)字的位數(shù)表示，位數(shù)越多，誤差越小，轉(zhuǎn)換精度越高。例如，輸入模擬電壓的變化范圍為05V，可分為輸出10位二進(jìn)制數(shù)的最小模擬電壓為5V2104.88mV。(1)分辨率：1。A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度，(2)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤通常以輸出錯(cuò)誤最大值的形式給出