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第十章 数模（ D/A ）和模数（ A/D ）转换

第十章 数模（ D/A ）和模数（ A/D ）转换. 电加热炉. 热电偶. 温度. 时间. 控制 对象. 执行机构. 10.1 概述 一、用途及要求. A/D 转换. D/A 转换. 微型计算机. 放大器. 传感器. ！精度 ！速度. 二、分类. 10.2 D/A 转换器. D/A. A( 电压 或 电流 ) ？. D 111101…. 10.2.1 权电阻网络 D/A 转换器 电路结构和工作原理. 转换比例系数. 实现数模转换

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第十章 数模（ D/A ）和模数（ A/D ）转换

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Presentation Transcript

  1. 第十章数模（D/A）和模数（A/D）转换

  2. 电加热炉 热电偶 温度 时间 控制 对象 执行机构 10.1概述 一、用途及要求 A/D 转换 D/A 转换 微型计算机 放大器 传感器 ！精度 ！速度

  3. 二、分类

  4. 10.2 D/A转换器 D/A A(电压 或 电流) ？ D 111101…

  5. 10.2.1 权电阻网络D/A转换器 电路结构和工作原理

  6. 转换比例系数 • 实现数模转换 当输入数字信号D（d3d2d1d0）取值为0000～1111时，输出模拟电压为

  7. 10.2.2 倒T形电阻网络型D/A转换器 希望用较少类型的电阻，仍然能得到一系列权电流

  8. I=VREF/R

  9. - + 基准电流: I=VREF/R

  10. 令： 得：vO=KNB vO与数字量成正比。

  11. 10.2.3 D/A转换器的主要技术指标 1. 分辨率 • 用D/A转换器输入二进制代码的位数给出 • n位D/A转换器的分辨率为： 分辨率＝1/(2n－1) 2. 转换精度 • 指D/A转换器实际能达到的精确程度 • 用转换误差来描述 • 转换误差是指全量程内， D/A转换电路实际输出与理论值之间的最大误差 3. 转换速度 • 通常用转换时间来表示 • 转换时间指输入数字量由全0变为全1或全1变为全0时，输出电压达到终值±时所需的时间

  12. 10.3 A/D转换器 A/D转换器的功能是将输入的模拟电压量转换成相应的数字量输出 按工作原理可分为： • 直接型：将模拟电压量直接转换成输出的数字代码 • 间接型：将模拟电压量转换成一个中间量（如时间或频率），然后再将中间量转换成数字代码 A(电压 或 电流) ？ A/D D 111101…

  13. 10.3.1 A/D转换的一般步骤 由于输入的模拟信号在时间和幅值上都是连续的，所以一般的A/D转换过程为：取样、保持、量化和编码。 1. 取样—保持 取样(采样定理)：

  14. 取样—保持电路：

  15. 2. 量化与编码 在进行A/D转换时，必须将采样电压表示为一个最小单位的整数 倍，这个转化过程称为量化。将量化结果用代码表示出来，称为 编码。

  16. 10.3.2 并行比较型A/D转换器 3位并行比较型A/D转换器

  17. 并行比较型A/D转换器真值表

  18. 10.3.3 逐次渐近型A/D转换器 ！电路不太复杂 ！较快

  19. 8位逐次比较型A/D转换器波形图

  20. 10.3.4 双积分型A/D转换器 t=T1 =2nTC

  21. t=T1=2nTC T2=λTC

  22. 10.3.5 A/D转换器的主要技术指标 1. 转换精度 分辨率：描述的是输出数字量对输入模拟量变化的敏感程 度，用输出数字量的位数表示。仅仅表示A/D转换器在理 论上可以达到的精度。 转换误差：描述实际能达到的转换精度。它表示A/D转换 器实际输出的数字量和理想输出数字量的差别，通常用输 出数字量最低位的倍数表示。 2. 转换速度 用完成一次转换的时间来表示。它是从接到转换控制信号 起，到输出端得到稳定的数字输出所需要的时间。

  23. 第10章 作业 10.1 10.2 10.3 10.4 10.6

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