数字电路 第 10 章 模数转换器和数模转换器ppt课件.ppt

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1、第10章模数转换器和数模转换器徐小红计算机与信息学院电子系图像信息处理研究室第10章模数转换器和数模转换器要求掌握：（1）掌握D/A和A/D转换器的主要性能指标。（2）理解D/A和A/D转换器的工作原理。（3）了解常用集成芯片的使用方法。第10章模数转换器和数模转换器10.1概述10.2数模转换器（DAC）10.3模数转换器(ADC)10.4集成ADC及其应用举例10.1概述1、数字系统及数字信号2、常见的模数和数模转换系统数字控制系统、数据传输系统、自动测试和测量设备、多媒体计算机系统10.1概述1、数字系统及数字信号数字系统数

2、字系统具有很多优点，特别是包含微机的数字系统更具有高度智能化的优点。目前先进的信息处理和自动控制设备大都是数字系统，例如数字通信系统、数字电视、及广播系统、数控系统、数字仪表等。10.1概述数字信号在数字系统内部，只能对数字信号进行处理，而实际信号大多是连续变化的模拟信号。模拟信号，例如电压、电流、声音、图像、温度、压力、光通量等应该将这些模拟量转化成数字量才能进入数字系统内进行处理。10.1概述模拟信号：电模拟信号、非电模拟信号。非电模拟信号电模拟信号变换器或传感器模数转换：模拟信号转换成数字信号数模转换：数字信号转换成模拟信号

3、10.1概述数字控制系统若图中不包含模拟量输入部分（A，Aˊ，S，ADC），则一般称其为程序控制系统。若图中不包含模拟量输出部分（DAC，U），则一般称其为数据测量系统或数据处理系统。10.1概述温度时间传感器放大器A/D转换微型计算机控制对象D/A转换电加热炉热电偶执行机构恒温箱10.1概述数据传输系统在通信、遥测、遥控领域以及雷达或气象站之间，进行远距离的信息传输，采用数字信号比模拟信号在抗干扰能力和保密性等方面强得多。10.1概述自动测试和测量设备多媒体计算机系统第10章模数转换器和数模转换器10.1概述10.2数模转换器（

4、DAC）10.3模数转换器(ADC)10.4集成ADC及其应用举例10.2数模转换器（DAC）经数字系统处理后的数字量，有时又要求再转换成模拟量以便实际使用，这种转换称为“数模转换”。完成数模转换的电路称为数模转换器，简称DAC（DigitaltoAnalogConverter）。10.2数模转换器（DAC）将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。其中为二进制数按位权展开转换成的十进制数值。数模转换器原理10.2数模转换器

5、（DAC）数模转换器原理D111101…D/AA(电压或电流)？10.2数模转换器（DAC）DAC的一般组成（1）数字寄存器（2）模拟电子开关（3）位权网络（4）求和运算放大器（5）基准电压源（或恒流源）用存于数字寄存器的数字量的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值，再由运算放大器对各电流值求和，并转换成电压值。10.2数模转换器（DAC）DAC的一般组成10.2数模转换器（DAC）根据位权网络的不同，可以构成不同类型的DAC10.2数模转换器（DAC）权电阻网络DAC一、电路

6、结构和工作原理10.2数模转换器（DAC）10.2数模转换器（DAC）优缺点：1.优点：简单2.缺点：电阻值相差大，难于保证精度，且大电阻不宜于集成在IC内部10.2数模转换器（DAC）补码输入对应的十进制要求的输出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V当输入数字量有±极性时，希望输出的模拟电压也对应为±。具有双极性输出的DAC一、原理例：输入为3位二进制补码。最高位为符号位，正数为0，负数为110.2数模转换器（DAC）原码输入对应的

7、输出偏移后的输出D2D1D0111+7V+3V110+6V+2V101+5V+1V100+4V0V011+3V-1V010+2V-2V001+1V-3V0000V-4V补码输入对应的十进制要求的输出D2D1D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4VD/A*将符号位反相后接至高位输入*将输出偏移使输入为100时，输出为0110.2数模转换器（DAC）*将符号位反相后接至高位输入*将输出偏移使输入为100时，输出为0二、电路实现10.2数模转换器（

8、DAC）倒T形电阻网络DACRRRR10.2数模转换器（DAC）倒T形电阻网络DAC10.2数模转换器（DAC）倒T形电阻网络DAC10.2数模转换器（DAC）倒T形电阻网络DAC10.2数模转换器（DAC）单值电流型网络DAC10.