集成dac和adc的原理与组成

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1、第6章:集成DAC和ADC的原理与组成§6-1集成数模转换器（DAC）§6-2集成模数转换器（ADC）§6-3应用举例典型的数字控制系统框图§6-1集成数模转换器（DAC）DAC:把输入的数字量变换成与之成一定比例的模拟量。D：n位数字量K：比例常数VREF：参考电压VLSB：最小输出电压（D=1时的输出电压）§6-1集成数模转换器（DAC）§6-1-1常用D/A换器技术§6-1-2集成DAC的组成§6-1-3DAC的主要技术参数§6-1-4集成DAC芯片的选择§6-1-5典型集成DAC应用举例§6-1-1常用D/A转换技术一、权电阻网络DAC特点：

2、电阻取值太多。二、T型电阻网络DAC（1）电流相加型特点：流过开关的电流变化较大。T型电阻网络DAC（2）电压相加型特点：流过开关的电流变化较大。三、倒T型电阻网络DAC特点：开关的接触电阻影响转换精度。四、电流激励型DAC特点：用恒流源IREF,开关用差分放大器，速度高。五、双极性转换DAC（1）1、偏移二进制码2、补码双极性转换DAC（2）当输入为10…0时，输出为0。因此，要注入偏置电流。输入从-1到0变化时，输入所有位都变，将会产生最大的毛刺。§6-1-2集成DAC的组成1、仅集成电阻网络和模拟开关。2、集成了电阻网络、模拟开关、参考电源和输

3、出运算放大器。3、除上之外，还集成了外围接口电路①、带输入缓冲器或锁存器②、带输入数据分配器③、带输入串－并变换器④、带输入FIFO§6-1-3DAC的主要技术指标（1）二、转换误差失调误差增益误差非线性误差DAC的主要技术指标（2）三、建立时间D/A转换器输入发生阶跃到输出稳定在规定的误差范围内的最大时间。低速：建立时间≧300μs,工作速度≦3.3KHz中速：建立时间10～300μs,工作速度100～3.3kHz高速：建立时间0.01～10μs,工作速度100MHz～100kHz§6-1-4集成DAC芯片的选择DAC芯片的选择1.输入数字量的特征

4、2.负载特性3.参考电源的特性4.动态特性5.接口特性6.工作条件、环境条件§6-1-5典型集成DAC应用举例DAC0832功能图DAC0832内倒T形网络双缓冲工作方式连接图和时序图单缓冲和直通工作方式§6-2集成模数转换器（ADC）§6-2-1A/D转换的一般过程§6-2-2常用A/D转换技术§6-2-3集成ADC的组成§6-2-4ADC的主要技术参数§6-2-5集成ADC芯片的选择§6-2-6典型集成ADC应用举例ADC：把模拟信号转换为一定格式的数字量。§6-2-1A/D转换的一般过程一、采样和保持采样：以一定的周期读取输入电压信号。采样定理

5、：fs≥2,fAmax工程上：fs＝10fAmax保持：使读取的信号在周期内不变。采样和保持电路二、量化和编码量化：把取样电平归化到最接近的离散电平上。编码：用二进制码表示离散电平。四舍五入去零求整量化误差：§6-2-2常用A/D转换技术一、并行型A/D转换器二、串/并型A/D转换器三、逐次比较型A/D转换器四、双积分型A/D转换器五、V-F型A/D转换器六、Σ-Δ型A/D转换器一、并行型A/D转换器并行型A/D转换器八位双极性快速并行型A/D转换器特点：转换速度高（100MHz以上）器件量过大，精度不高。二、串/并行型A/D转换器特点：兼顾转换速度

6、和器件量。三、逐次比较型A/D转换器特点：转换速度中速（几十K到几百KHz），成本较底。12位二进制A/D转换电压2865（量化单位）的比较过程逐次比较型ADC的VF波形图（VA=2865量化单位）4位十进制A/D转换电压3495的比较过程四、双积分型A/D转换器㎏1、开始时，计数器为零，电容C上电压为零。2、第一阶段：S1接通，S2断开，积分器对VA积分，G为高，门开，计数器计数，直到计满，计数器重新回零。3、第二阶段：S2接通，S1断开，积分器对-VREF积分，G为高，门开，计数器计数，直到G低，门关，计数器停止计数。双积分型A/D转换器工作原理

7、3位半BCD码双积分型ADC功能图图6-3-3ICL7135连接图和工作时序图《数字设计引论》§6-3ADC和DAC的应用实例1、抗干扰能力强。2、电路结构简单。3、编码方便。4、转换速度低。双积分型A/D转换器的特点五、V-F型A/D转换器（电压-频率-数字）V-F型A/D转换器逻辑图六、Σ-Δ型A/D转换器Σ-Δ型ADC在vA=0时的工作波形Σ-Δ型ADC在vA=8V时的工作波形Σ-Δ型ADC在vA=8V时的各点电压或逻辑关系表一种集成Σ-Δ型ADC原理框图§6-2-3集成ADC的组成1、仅集成量化编码器电路。2、集成了S-H电路和量化编码器电路

8、。3、除上之外，还集成了外围接口电路。①、带有各种输出接口②、带有多路输入通道选择③、带有内部存储器④、带有