DA与AD转换.ppt

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1、DA与AD转换概述：计算机应用中，有时需处理的信息不是数字量，而是一些随时间连续变化的模拟量，甚至是一些非电量，如温度、压力、速度等。模拟量的存储处理困难。DA与AD转换概述：首先将非电的模拟信号变成与之对应的模拟电信号，这要通过各种传感器来完成。计算机可处理的信息均是数字量（电脉冲信号）1和0，必须把要处理的模拟电量转换成数字化的电信号，这需要模拟(Analog)与数字(Digital)转换电路。DA与AD转换IiIRiRoIf+-数字到模拟转换:(DigitaltoAnalogConvert,D/A)D/A

2、转换电路是模拟电路加上电子开关。D/A转换电路的核心是一个运算放大器。运算放大器的特性:(OperationAmplifier)K->无穷大，V和->0传递函数：V0=-Vi*R0/RiIi->0,I和=If-KVoViV和DA与AD转换数字到模拟转换：下图为梯形R-2R电阻网络D/A转换器2021252627……...RIF-OA+I2RRK7VA2RRK5VC2RRK6VBVREF2R2RK0VH2RRK1<=R……...VG……...……...R-2R电阻梯形网络用于D/A转换器V0DA与AD转换数字到

3、模拟转换：梯形R-2R电阻网络D/A转换器Ki受一个8位二进制代码控制某位为1，对应开关K倒向右边；某位为0，对应开关K倒向左边。Ki不论倒向哪边，均为接地VA-VH的电位为：VREF，1/2VREF，..1/128VREFVO=-VREF*（1/2K7+1/4K6+…+1/256K0）V0=-（0-255/256）VREFDA与AD转换数字到模拟转换：8位D/A转换器DAC0830系列器件国家半导体公司（NS)产品，0830、0831、0832。R-2R梯形电阻网络D/A转换器，双缓冲结构。单电源、低功耗、电流

4、建立时间1uS。与微计算机接口方便。数字到模拟转换：8位D/A转换器DAC0830系列器件ILE：输入锁存允许；WR1#：加载INREG；WR2#:加载DACREG；XFER#:INREG传到DACREG；Iout1,Iout2:外接OA输入；Rfb:反馈电阻接OA输出；VREF：参考电源，控制输出电压变化范围。(MSB)DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0(LSB)DDDDDDDD8-bit输入REG00000000DDDDDDDD8-bit输入REG000000008-bitR-2R梯形网络DAC

5、RFBRFBAGNDIOUT1IOUT2VREFLELEILECS#WR1#WR2#XFER#LE=“1”0随D变LE=“0”D端数据被锁存DAC0830框图数字到模拟转换：8位D/A转换器DAC0830系列器件典型应用方法VOUT=VREF*（数字量输入/256)DAC典型应用接线XFER#WR2#WR1#CS#RFBDB7：DB0DAC08301083110832VREFAGNDDGND-OA+IOUT1IOUT2DATABUSuPBUSVOUT双缓冲操作定时DATABUSVALIDDACTATA…...….

6、..…...CS#inputREG.透明inputREG.LATCHESDAC.RES.透明…...WR1#&WR2#INPUTLATCHUPDATEDANALOGOUTPUTUPDATEDDACREGLATCHEDXFER#ILE=“1”…...单缓冲操作定时DATABUSVALIDDACTATACS#WR#ANALOGOUTPUTUPDATEDDATALATCHED（ILE=1，WR2#=XFER#=0）DA与AD转换模拟到数字转换(AnalogtoDigitalConvert)逐次逼近法A/D转换原理(Su

7、ccessiveApproximation,SA)模拟到数字转换逐次逼近法A/D转换原理+-V+V-VoutCLKDACSAR模拟输入数字输出置数选择逻辑Comp.VMAX0.75VMAX0.6875VMAX0.75VMAX0.625VMAX0.5VMAX0.5VMAX第一次猜测值1000第二次猜测值1100第三次猜测值1010第四次猜测值1011VIN0V4-位逐次逼近A/D转换过程t模拟到数字转换逐次逼近法A/D转换原理In<4?In<2?In<6?In<1?In<3?In<5?In<7?<=><<<<<>>

8、>>>><======In=1In=0In=2In=3In=4In=5In=6In=7三位逐次逼近A/D转换过程模拟到数字转换逐次逼近法A/D转换原理Analogin_+VGOH:0VFFH:-5VDAC14088PC7PB0~7µC8255A(-5V~0)-5V+5V模拟到数字转换软件实现逐次逼近法A/D转换硬件：比较器、D/A转换器、并行接口ViDAC：1408；00