《数字电子技术》第7章数字信号与模拟信号的转换.ppt

基本知识点概述 数/模转换器模/数转换器,返回主目录,第七章 数字信号与模拟信号的转换,基本知识点,D/A、A/D转换器的基本原理 主要D/A、A/D转换器的结构及特点 集成D/A、A/D转换器的使用,7.1概述,从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换，或A/D（Analog to Digital）转换，把实现A/D转换的电路称为A/D转换器;从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换，或D/A（Digital to Analog）转换，把实现D/A转换的电路称为D/A转换器。,7.2数/模转换器（DAC）,一、权电阻网络D/A转换器,二、倒T形电阻网络型D/A转换器,消除了权电阻型DAC在开关变换时容易出现尖峰脉冲的缺点，进一步提高了转换速度。,三、D/A转换器的主要技术指标,1.转换特性与分辨率 D/A转换器(DAC)的输出电压V0对于输入数据D=Dn-1D0有V0=KD，K是转换系数。位数n越多，分辨率越高。,2.转换误差 指D/A转换器输出的实际值与理论值的最大偏差。转换误差和满刻度输出电压及转换精度有关。,3.转换速度 通常用输入数字量到输出模拟量所需的转换时间来衡量，转换时间越短，转换速度越快。,四、集成数模转换器,8位的倒T形电阻网络D/A转换器,典型应用电路,从a点输出为单极性模拟电压，从b点输出为双极性模拟电压。如果基准电压为+5V，则a点输出电压-50V，b点输出电压为5V。,7.3 模/数转换器（ADC）,ADC一般要经过采样、保持、量化和编码四个过程,一、A/D转换的基本原理及分类,（一）A/D转换的基本步骤1.采样保持,电路的原理图,工作波形,2.量化编码,量化是将离散信号的幅值变化为某个最小单位（量化单位）的整数倍。量化的方法：（1）只舍不入。（2）有舍有入。量化的数值用二进制代码表示称为编码。越小，量化误差越小，但编码形成的二进制代码的位数也越多。,（二）A/D转换器的分类,二、并行比较型ADC,并行比较型ADC的特点,1.并行比较型ADC是一种直接模数转换器。转换时间只受比较器、寄存器和编码电路延迟时间的限制，因此转换速度最快。,2.一个n位的转换器需要2n-1个比较器，电路规模极大，集成制造困难，价格也高。,并行比较型ADC只适用于视频A/D转换器等要求速度特别高的领域。,三、逐次渐近型ADC,3.双积分型ADC,四、ADC的主要技术指标,1.转换精度（用分辨率和转换误差来描述）分辨率是指引起输出数字量变动一个二进制数码最低有效位时，输入模拟量的最小变化量。转换误差通常以相对误差的形式给出，它表示A/D转换器实际输出的数字量与理想输出数字量之间的差别，并用最低有效位的倍数表示。,2.转换时间,转换时间是指完成一次A/D转换所需的时间，其倒数又称为转换速度。,五、集成模数转换器,1.八位八通道单片A/D逐次比较型转换器 ADC0809,2.ADC0809主要性能,八位逐次比较型A/D转换器，逻辑电平与TTL兼容；有锁存功能的8路模拟量转换开关，可对8路05V模拟量进行分时转换；输出具有三态锁存/缓冲功能；分辨率：8位；转换时间：100us；,不可调误差：1LSB；功耗：15mW；工作电压：+5V；片内无时钟，一般需外加640KHz以下（不低于100KHz）的时钟信号。工作温度范围为-4085摄氏度,2.ADC0809主要性能,3.ADC0809的典型应用,