AD转换器与DA转换器.ppt

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1、A/D转换器与D/A转换器,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计 1.1 数模转换器的工作原理 1.2 D/A转换器的主要技术指标 1.3 数模转换芯片DAC08322 模数转换芯片ADC0809及其接口,温度测控原理示意图,1、CPU怎样识别模拟量？2、CPU怎样控制模拟量？,模拟/数字转换（AD）数字/模拟转换（DA）,DA转换原理(电流输出型),总电流,输出电流,转换原理利用电子开关形成T型电阻网络的输出电流I01，再利

2、用反相运算放大器转换成输出电压Vout。,运放输出电压,若取 n=8位 Rfb=R VREF=10V,满量程输出电压=VREF-VLSB,LSB（Least Significant Bit)最低有效位MSB（Most Significant Bit)最高有效位,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计 1.1 数模转换器的工作原理 1.2 D/A转换器的主要技术指标 1.3 数模转换芯片DAC08322 模数转换芯片ADC0809及其接口,DA性能指标是选用DA芯片型号的依据，最常用的有：分辨率（resolution）、建立时间（convertion time）,分辨率是指最小输出电压与最大

3、输出电压之比，也有用“1 LSB对应的模拟电压大小”来表示，例若VREF=5V，则 8位的DA转换器，分辨率为5V/28=19.5 mV 12位的DA转换器，分辨率为5V/212=4.8 mV 14位的DA转换器，分辨率为5V/214=0.3 mV因此，应根据分辨率的需要来选定DA转换器的位数,建立时间是指从输入数字信号起，到输出电压或电流达到稳定所需的时间。目前，10位或12位D/A转换器D转换时间一般不超过1us。,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计 1.1 数模转换器的工作原理 1.2 D/A转换器的主要技术指标 1.3 数模转换芯片DAC08322 模数转换芯片ADC0809及

4、其接口,DAC0832电流输出型D/A转换器,20只引脚,8位并行输入方式分辨率19.5mV(VREF=5V）电流建立时间S 输入与TTL电平兼容 单一电源供电（5V15V）低功耗，20m,DAC0832的结构 输入锁存器+DAC寄存器+D/A转换器,DAC0832的三种工作方式,直通方式 两个寄存器都处于直通状态（引脚ILE1，其余0）单缓冲方式 一个寄存器处于直通，另一个处于受控状态双缓冲方式 两个寄存器均处于受控状态,直通方式 实例1-1：利用DAC输出锯齿波,ILE1，其余控制脚0,实例1-1程序,实例1-1运行效果,单缓冲方式实例1-2：利用DAC输出锯齿波,第一级受控,第二级直通,

5、实例1-2 程序,实例1-2 运行效果,双缓冲方式实例1-3：利用DAC分别输出两路锯齿波（上升波和下降波）,（适合于多路D/A转换同步输出的场合）,DAC1和DAC2的第1级各设1个控制端，DAC1和DAC2的第2级共用1个控制端,实例1-3程序,实例1-3运行效果,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口 2.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 2.2 A/D转换器的主要技术指标 2.3 ADC0809引脚介绍 2.4 ADC0809内部结构及工作时序 2.5 应用举例,将模拟量信号变换成数字量信号的元件模数转换器ADC（Analog to Digi

6、tal Converter）ADC的种类较多，较常见的有：计数比较式器件简单、价格便宜、转换速度慢 双斜率积分式精度高、速度慢 逐次逼近式可兼顾速度和精度,逐次逼近式AD转换器的工作原理,基本组成：比较器、DA转换器、逐次逼近寄存器、锁存缓冲器、控制逻辑单元,转换过程,从最高位开始通过试探值逐次进行测试，直到试探值经D/A转换器输出VN与VIN相等或达到允许误差范围为止。则该试探值就为A/D转换所需的数字量。,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口 2.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 2.2 A/D转换器的主要技术指标 2.3 ADC0809引脚介

7、绍 2.4 ADC0809内部结构及工作时序 2.5 应用举例,AD转换器的技术指标主要包括：转换时间完成一次模拟量变换为数字量所需要的时 间。逐次逼近式的典型值为1.0200s。分辨率转换器对输入电压微小变化的响应能力的度量，习惯上以输出的二进制位数表示。如8位、10位、12位、14位、16位等。分辨率为8位，意味着它可对满量程的1/28=1/256的增量作出反映。,转换精度AD转换器实际量化值与理论输出值的差距。精度反映的是转换后所得结果相对于实际值的准确度，而分辨率则是能对转换结果发生影响的最小输入量。量程所能转换的电压范围，通常为05V和010V。,1 数模转换芯片DAC0832及其接

8、口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口 2.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 2.2 A/D转换器的主要技术指标 2.3 ADC0809引脚介绍 2.4 ADC0809内部结构及工作时序 2.5 应用举例 8.6 开关量功率接口技术,28只引脚,ADC0809逐次比较型模数转换芯片,分辨率为位 转换时间00S 工作量程为05V功耗为15m工作电压为+5V具有锁存控制的8路模拟开关输出与TTL电平兼容,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口 2.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 2.2 A/D转换器的主要技术指标 2.3 ADC0809引脚介绍

9、 2.4 ADC0809内部结构及工作时序 2.5 应用举例,8路模拟输入信号用三根地址线A,B,C选通IN0IN7；引脚START启动AD转换，CLK转换节拍，VR参考电压，EOC结束标志，OE输出使能，ALE地址锁存使能,ADC0809结构:模拟开关/地址译码器/ADC/输出锁存器,工作时序,控制逻辑,ALE产生正脉冲，锁存ADDA、ADDB、ADDC通道选通端数据，通过内部地址译码，选通对应通道,START端口输入正脉冲信号，信号的上升沿清除内部寄存器数据，下降沿启动AD转换；,AD转换启动后，EOC从高电平变成低电平，在AD转换过程中，EOC保持低电平，转换结束，EOC从低变成高电平。

10、,向OE引脚输入正脉冲，打开三态输出锁存器，内部数据输出到D0D7数据总线；,1 数模转换芯片DAC0832及其接口设计2 模数转换芯片ADC0809及其接口 2.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 2.2 A/D转换器的主要技术指标 2.3 ADC0809引脚介绍 2.4 ADC0809内部结构及工作时序 2.5 应用举例,实例2：用查询法实现0通道信号采集，结果以16进制显示,A、B、C三个地址线均接地选通0通道,ST（ALE）、EOC、OE分别接IO端口,CLOCK接虚拟信号发生器（5KHz）,实例2程序,实例2运行效果,本章小结,ADC0809用于在数据采集中将模拟信号转变成数字信号的场合。根据ADC0809的工作时序逻辑，在单片机的接口引脚上模拟输出满足时序的控制逻辑，从而实现对模数转换芯片的控制。,本章作业,