《数模转换南邮》PPT课件.ppt
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1、主讲:张学军,数模转换与模数转换的应用,电工电子实验教学中心,二七年五月三十一日,目 录,一、概述二、DAC三、ADC四、常用DAC五、综合实验设计,1.概念及其应用,2.主要技术指标,(1)精度:用分辨率、转换误差表示,(2)速度:用转换时间、转换速率表示,一、概述,二、DAC,1.DAC的基本原理,图3 D和uA的关系图,1111,1110,1101,1100,1011,1010,1001,0001,0010,0011,0100,0101,0111,0110,2,4,6,-6,-4,-2,D,uA,(1)构成,(2)工作原理,电阻网络、双向电子模拟开关、求和放大器、数码寄存器、参考电源,通
2、常取 Rf=R,则:,2.倒T型R-2R电阻网络DAC,图4 倒T型R-2R电阻网络D/A转换电路,满量程电压值:,3.DAC的主要参数,(1)分辨率,LSB:Least Significant Bit,a.用输出的电压(电流)值表示,输入变化1LSB时,输出端产生的电压变化。,MSB:Most Significant Bit,b.用百分比表示,c.用位数n表示,(2)转换误差,a.绝对误差:实际值与理想值之间的差值。,b.相对误差:绝对误差与满量程的比值。,从输入的数字量发生突变开始,直到输出电压进入与稳态值相差LSB范围以内的这段时间。,(3)建立时间tset,三、ADC,1.模数转换的一
3、般过程,(1)采样和保持,(2)量化与编码,量化电平(离散电平):都是某个最小单位(量化单位)的整数倍的电平。,舍尾方法,四舍五入方法,O,t,u1(t),(a)模拟输入信号,O,t,(b)采样信号,O,t,(b)采样输出信号,图5 模拟信号的采样保持,O,t,uO(t),(c)采样保持信号,采样保持信号uO,量化电平uq,采样保持信号uO,量化电平uq,(1)组成,2.逐次逼近式ADC,电压比较器、D/A转换器、时序分配器、JKFF、寄存器,2.工作原理,先使JKFF的最高位为1,其余低位为0,比较,下一CP有效沿到,决定1的去留;,再使JKFF的次高位为1,其余低位为0,比较,下一CP有效
4、沿到,决定1的去留;,直到最低位比较完为止。此时JKFF中所存的数码就是所求的输出数字量。,转换位数为N,则转换时间为(N+1)Tcp。,3.ADC的主要参数,(1)分辨率:所能分辨的输入模拟量的最小值。,a.用输入的电压(电流)值表示,图6 4位逐次逼近型A/D转换器结构图,CP,CP0,CP1,CP2,CP4,CP3,图7 时序分配器输出波形,b.用百分比表示,c.用位数n表示,(2)转换误差,a.绝对误差:,与输出数字量对应的理论模拟值与产生该数字量的实际输入模拟值之间的差值,绝对误差与额定最大输入模拟值(FSR)的比值,通常用百分数表示。,b.相对误差:,(3)转换时间和转换速率,四、
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