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1、AnalogDigitalConverterandDigitalAnalogConverter9.1D/A轉(zhuǎn)換器9.2A/D轉(zhuǎn)換器。第九章模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器3.正確理解D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)。1.掌握倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器(DAC)、集成D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理及相關計算。2.掌握并行比較、逐次比較、雙積分A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)的工作原理及其特點。教學基本要求A/D轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器模擬控制器工業(yè)生產(chǎn)過程控制對象模擬傳感器ADC和DAC已成為計算機系統(tǒng)中不可缺少的接口電路。將溫度、壓力、流量、應力等物理量轉(zhuǎn)換為模擬電量。計算機進行數(shù)字處理（如計算、濾波）、保存等用模擬量作為控制信號數(shù)字
2、控制計算機概述9.1D/A轉(zhuǎn)換器一、倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器二、權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器三、D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標四、D/A轉(zhuǎn)換器的應用將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為與之成正比模擬量。n位數(shù)字量DAC9.1D/A轉(zhuǎn)換器模擬量數(shù)/模轉(zhuǎn)換器:A=KD?O=–KNB數(shù)字量是用代碼按數(shù)位組合而成的，對于有權(quán)碼，每位代碼都有一定的權(quán)值，如能將每一位代碼按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應的模擬量，然后，將這些模擬量相加，即可得到與數(shù)字量成正比的模擬量，從而實現(xiàn)數(shù)字量--模擬量的轉(zhuǎn)換。①實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的基本思想ND＝b4×24＋b3×23＋b2×22＋b1×21＋b0×20＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20將二進制數(shù)ND＝
3、(11001)B轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。D/A轉(zhuǎn)換的基本原理②D/A轉(zhuǎn)換器的組成:DAC的數(shù)字數(shù)據(jù)可以并行輸入也可串行輸入用存放在數(shù)字寄存器中的數(shù)字量的各位數(shù)碼由輸入數(shù)字量控制產(chǎn)生權(quán)電流將權(quán)電流相加產(chǎn)生與輸入成正比的模擬電壓③實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的原理電路，，,④D/A轉(zhuǎn)換器的分類:按解碼網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分類T型電阻網(wǎng)絡DAC倒T形電阻網(wǎng)絡DAC權(quán)電流DAC權(quán)電阻網(wǎng)絡DAC按模擬電子開關電路分類CMOS開關型DAC雙極型開關型DAC電流開關型DACECL電流開關型DACD/A轉(zhuǎn) 換 器一、倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器Di=0,Si則將電阻2R接地Di=1,Si接運算放大器反相端，電流Ii流入求和電路電阻網(wǎng)絡模擬電子開
4、關求和運算放大器輸出模擬電壓輸入4位二進制數(shù)根據(jù)運放線性運用時虛地的概念可知，無論模擬開關Si處于何種位置，與Si相連的2R電阻將接“地”或虛地。1、4位倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器基準電壓電阻網(wǎng)絡模擬電子開關求和運算放大器D/A轉(zhuǎn)換器的倒T形電阻網(wǎng)絡基準電源VREF提供的總電流為：I=？流過各開關支路的電流：I3=？I2=？I1=？I0=？I/4I/8I/16RRRRI/2I/4I/8I/16I/2I3I2I1I0流入每個2R電阻的電流從高位到低位按2的整數(shù)倍遞減。I3=VREF/2RI2=VREF/4RI1=VREF/8RI0=VREF/16R流入運放的總電流：i?＝I0+I1+I2+I3輸
5、出模擬電壓：4位倒T形電阻網(wǎng)絡DAC的輸出模擬電壓：n位倒T形電阻網(wǎng)絡DAC有：令：則?O=–KNB在電路中輸入的每一個二進制數(shù)NB，均能得到與之成正比的模擬電壓輸出。關于D/A轉(zhuǎn)換器精度的討論(1)基準電壓穩(wěn)定性好；(2)倒T形電阻網(wǎng)絡中R和2R電阻比值的精度要高；(3)為實現(xiàn)電流從高位到低位按2的整數(shù)倍遞減，模擬開關的導通電阻也相應地按2的整數(shù)倍遞增。為進一步提高D/A轉(zhuǎn)換器的精度，可采用權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器。為提高D/A轉(zhuǎn)換器的精度，對電路參數(shù)的要求：(3)每個模擬開關的開關電壓降要相等Di=1時，開關Si接運放的反相端;Di=0時，開關Si接地。二、權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器1.4位權(quán)電流D/
6、A轉(zhuǎn)換器在恒流源電路中，各支路權(quán)電流的大小均不受開關導通電阻和壓降的影響，這樣降低了對開關電路的要求，提高了轉(zhuǎn)換精度。三、D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標分辨率：其定義為D/A轉(zhuǎn)換器模擬輸出電壓可能被分離的等級數(shù)。n位DAC最多有2n個模擬輸出電壓。位數(shù)越多D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率越高。分辨率也可以用能分辨的最小輸出電壓與最大輸出電壓之比給出。n位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率可表示為1.分辨率2.轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換精度是指對給定的數(shù)字量，D/A轉(zhuǎn)換器實際值與理論值之間的最大偏差。產(chǎn)生原因：由于D/A轉(zhuǎn)換器中各元件參數(shù)值存在誤差，如基準電壓不夠穩(wěn)定或運算放大器的零漂等各種因素的影響。幾種轉(zhuǎn)換誤差：有如比例系數(shù)誤差、失
7、調(diào)誤差和非線性誤差等四、應用----脈沖波產(chǎn)生電路74163具同步清零功能74163和與非門構(gòu)成十進制計數(shù)器：0000~10019.2A/D轉(zhuǎn)換器一、A/D轉(zhuǎn)換的一般工作過程二、并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器三、逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器四、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器五、A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標概述ADCDn~D0輸出數(shù)字量輸入模擬電壓能將模擬電壓成正比地轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字量。1.A/D功能:9.2A/D轉(zhuǎn)換器2.
