《数字电子技术》第7章数字信号与模拟信号的转换

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数 字 电 子 技 术,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V,0,对于输入数据D=D,n-1,D,0,有V,0,=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2,n,-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,0,5V,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,-40,85,摄氏度,2.ADC0809主要性能,3.ADC0809的典型应用,