微型计算机接口技术教学配套课件作者古辉9章-AD与DA转换器接口在线阅读下载

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1、微型计算机接口技术第九章A/D与D/A转换器接口科学出版社目录9・1A/D与D/A转换器9・2D/A转换器9.3D/A转换器接口电路9.4A/D转换的工作原理9.5A/D转换器9.6A/D转换器接口电路9.7实验9・1・1A/D与D/A转换的基本概念9・1・2A/D与D/A在实际应用系统中的地位和作用9.2D/A转换器9.2・1转换原理9・2・2D/A转换器的转换特性9・2・3D/A转换器的基本电路形式9.2・4D/A转换器的主要技术参数9.3D/A转换器接口电路9.3.1集成D/A转换器芯片举例9.3.2D/A转换器与PC机的接口9

2、.3.3D/A转换器应用举例9.4A/D转换的工作原理9.4.1A/D接口的组成及模数转换过程9・4・2A/D转换器的基本原理9.4・3A/D转换器的主要技术参数9.5.1计数式A/D转换器9.5.2逐次逼近型A/D转换器9.5.3双积分型A/D转换器9.5.4并行、串行A/D转换器9.6A/D转换器接口电路9.6.1集成A/D转换器芯片举例9.6.2A/D转换器与PC机的接口9.6.3A/D转换器应用举例本章要点•集成A/D、D/A转换器的原理与应用•分析与设计A/D和D/A转换器接口的方法•A/D和D/A转换器与CPU连接时需要处

3、理的问题本章学习目标•掌握各种A/D、D/A转换器的基本原理•掌握几种集成A/D、D/A转换器的应用•A/D和D/A转换器的外部特性•A/D和D/A转换器与PC机的接口电路设计•能够估计A/D、D/A转换器的误差9.1.1A/D与D/A转换的基本概念模拟信号模拟信号A/D:AnalogtoDigitalD/A:DigitaltoAnalog9・1.2A/D与D/A在实际应用系统中的地位和作用生产汕应器1■电（詁号.故人81—►■电侪号放丿器2―►多路开XA/D:M5电口j朋—一个典型的计算机控制系统组成框图基础知识：1.集成运算放大

4、器•同相端:输入端信号与输出端同相，用”+”号表示;•反相端:输入端信号与输出端反相，用化”号表示。集成运算放大器的特点•开环放大倍数非常大（105〜107）■输出v。受电源电压限制，绝对值K一般在15V以下■两输入端的差值非常小，即：v+=v_（称虚短路）•输入阻抗非常大输入端的电流非常小，即：1+=I-=0（称虚断路）•输出阻抗非常小输出端驱动能力大，带负载能力强。虚地概念:若将运放的同相端接地,反相端输入信号Vi,如上图所示:由于运放要求输入Vi非常小，则输入点电位近似于地电位,可以看成输入端与地近似于短路，但又不是真的与地短路

5、,因为输入端还有极小的电流存在。虚地:输入端电压近似为o,输入电流也近似为o,输入端电位近似于地电位的特殊情机教材配套课件2.反相比例电路I+V：17反相比例电路特点:V_=V+=0（虚短路）丄i-RiRilf_R。RoI_=I+=0（虚断路）Ij=If+I.=If所以仏二-比IRt_Ro1即理想运算放大器下，放大倍数与运放外部的电阻有关与运放本身的参数无关教材配套课件•3.反相求和电路Ij+I。+I3+I4=If+1・Ro丄一匕IR°9.2.1转换原理微机接口技术•权电阻D/A转换锁存信号教材配套课件输入数据D••••S.数据锁存器

6、权电阻D/A转换当2=0时，由于&接地，厶=0。b2AZ-1M--1~rrt[M-1z=0z=0AZAz=0若Rf=1/27?qn1Zi=0八i=0RfUR吕>U=L-JLy022Ki=Q当〃二侏1…2二0时，〃二0；当D=q.i・・・Do=ll…1时，最大输出电压:2n-1啲变化范围是数字量UDT型电阻网络2RRI/2nI/2n4…0„-2DnlII/22I/21云ref/R特点：•只有R和2R两种电阻；•各节点向左和向上看的等效电阻均为2R;•整个网络的等效电阻为RD。D]•••Dn2DnlIIIIII2RI”R•”I1-IIIo

7、III„-2RR[R2R2RVREFI=VREF/R若共有n条分支,vvREFTr"VrefVref各支电流I：为:Vref•输入数字量Dj控制模拟开关Sj:当Dj为0时，开关Sj接地，支电流.流向地；当Dj为1时，开关鸟接运放，支电流'流向运放。流入运放的电流h为各支电流之和DnlXIn4+DXIn・2+・・.+DXIi+D()XI。2nR=(Dn_ix20-1+...+D]X21+DoX2°)V=DVrrfL.n2nRRRF•输出电压V°=-IixRo=-Dv2nRJ=DX△即输出V。与输入数字量成正比调整Ro和Vref可调整模拟

8、输出电压V。a2nR△为最低位数字量变化时对应的模拟输出增量二-*IiI/22【々II=Vref/RIVI/2nI/2n4位D/A转换器如图,基准电压Vref=10VPo耳i…O6D7•输出电压v°=-IiXR。二-D爭