AD转换器及其接口技术

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1、2.2A/D转换器及其接口技术定义：A/D转换器是将模拟电压或电流转换成数字量的器件或装置。常用A/D转换方式：1．逐次逼近式A/D2．双斜积分式A/D3．电压/频率式A/D：简称V/F转换器，是把模拟电压信号转换成频率信号的器件。－逐次逼近型：转换时间短，抗扰性差（电压比较）ADC0809（8位），AD574（12位）。－双斜积分型：转换时间长，抗扰性好（积分）MC14433（11位），ICL7135（14位）。－V/F转换器：转换时间长，具有输出连续跟踪输入,线性度好的特点,抗扰性好（开关量输入）。LM331，AD652。A/D转换器的主要技术指标：－转换时间：指完成

2、一次模拟量到数字量转换所需要的时间。积分型：毫秒级；逐次比较：微秒级；全并行：纳秒级。－分辨率：通常用数字量的位数n(字长)来表示，如8位、12位、16位等。LSB（最低有效位）——满量程的1/2n－线性误差：理想转换特性(量化特性)应该是线性的，但实际转换特征并非如此。在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用LSB的分数表示，如(1/2)LSB或±1LSB。－量程：即所能转换的输入电压范围，如-5V～+5V,0～10V，0～5V等。－对基准电源的要求：基准电源的精度对整个系统的精度产生很大影响。故在设计时，应考虑是否要外接精密基准电源。

3、2.2.1A/D转换器逐次比较式A/D转换器组成及原理一个n位A/D转换器是由n位寄存器、n位D/A转换器、运算比较器、控制逻辑电路、输出锁存器等五部分组成。（介绍转换原理）一个n位A/D转换器的模数转换表达式是式中n——n位A/D转换器；VR+、VR-——基准电压源的正、负输入；VIN——要转换的输入模拟量；B——转换后的输出数字量。即当基准电压源确定之后，n位A/D转换器的输出数字量B与要转换的输入模拟量VIN呈正比。例题：一个8位A/D转换器，设VR+=5.02V，VR=0V，计算当VIN分别为0V、2.5V、5V时所对应的转换数字量。解：把已知数代入公式0V、2

4、.5V、5V时所对应的转换数字量分别为00H、80H、FFH。此种A/D转换器的常用品种有普通型8位单路ADC0801～ADC0805、8位8路ADC0808/0809、8位16路ADC0816/0817等，混合集成高速型12位单路AD574A、ADC803等。1、8位A/D转换器ADC0809－带8通道模拟开关的8位逐次逼近A/D转换器开关树与256RT型电阻网络合起来为DAC。SAR－逐次逼近寄存器。主要技术指标：转换时间：100μs线性误差：±1/2LSB分辨率：8位当模拟量输入电压范围0-5V时，可使用单一的＋5V电源温度范围：－40-+85℃可直接与CPU连接，

5、不需另加接口逻辑内部带8路模拟开关，可接入8路模拟信号，输出带锁存器逻辑电平与TTL兼容引脚及功能Vin0-Vin7：8个模拟量输入端；START：启动A/D转换信号，下降沿开始A/D转换；EOC：转换结束信号，当A/D转换结束后，发出一个正脉冲，表示A/D转换结束。用作A/D转换结束的检测信号；OE：输出允许信号，高电平有效。此信号有效，允许从A/D转换器的锁存器中读取数字量；CLOCK：时钟输入，转换时间为64个时钟周期。当f＝500KHZ，T=128μs；当f＝640KHZ，T=100μs；ALE：地址所存允许，高电平有效。ALE高电平允许C、B、A选择的通道被选中

6、，该通道的模拟量接入A/D转换器；C、B、A：通道信号选择端子，C为最高位，A为最低位；DO7-DO0：数字量输出端；Vref+，Vref-：参考电压；单极性输入时，Vref+＝5v，Vref-＝0v；Vcc:电源，GND:地逻辑组成：(1)8通模拟开关及通道选择逻辑该部分的功能是实现8选1操作，通道选择信号C、B、A，在ALE的作用下送入通道选择逻辑。注意：转换时序。(2)8位A/D转换器在START上收到一个启动转换命令(正脉冲)后开始转换，100μs左右(64个时钟周期)后转换结束(相应的时钟频率为640KHZ)。转换结束时，EOC信号由低电平变为高电平，通知CPU

7、读结果。通过查询或中断方式读取。(3)三态输出锁存缓冲器用于存放转换结果D，输出允许信号OE为高电平时，D由DO7～DO0上输出；OE为低电平输入时，数据输出线DO7～DO0为高阻态。8通道模拟开关及通道选择该部分的功能是实现8选1操作，由通道选择信号C、B、A，在地址锁存信号ALE的作用下送入通道选择逻辑。…………VIN1100VIN0000通道ABCVIN7111转换时序时序解释：1-41地址锁存2启动A/D转换3转换结束4读取转换结果2、12位A/D转换器AD547A（AD1674）AD574A是一种高性能的12位逐位逼