《数模模数转换电路》PPT课件.ppt

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1、AnalogDigitalConverterandDigitalAnalogConverter9.1D/A转换器9.2A/D转换器。第九章模数与数模转换器3.正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。1.掌握倒T形电阻网络D/A转换器(DAC)、集成D/A转换器的工作原理及相关计算。2.掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器(ADC)的工作原理及其特点。教学基本要求A/D转换器D/A转换器模拟控制器工业生产过程控制对象模拟传感器ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。将温度、压力、流量、应力等物理量转换为模拟电量。计算机进行数字处理（如计算、滤波）、保存等用模拟量作为控制信号数字

2、控制计算机概述9.1D/A转换器一、倒T形电阻网络D/A转换器二、权电流D/A转换器三、D/A转换器的技术指标四、D/A转换器的应用将数字量转换为与之成正比模拟量。n位数字量DAC9.1D/A转换器模拟量数/模转换器:A=KDO=–KNB数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码，每位代码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后，将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的模拟量，从而实现数字量--模拟量的转换。①实现D/A转换的基本思想ND＝b4×24＋b3×23＋b2×22＋b1×21＋b0×20＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20将二进制数ND＝

3、(11001)B转换为十进制数。D/A转换的基本原理②D/A转换器的组成:DAC的数字数据可以并行输入也可串行输入用存放在数字寄存器中的数字量的各位数码由输入数字量控制产生权电流将权电流相加产生与输入成正比的模拟电压③实现D/A转换的原理电路，，,④D/A转换器的分类:按解码网络结构分类T型电阻网络DAC倒T形电阻网络DAC权电流DAC权电阻网络DAC按模拟电子开关电路分类CMOS开关型DAC双极型开关型DAC电流开关型DACECL电流开关型DACD/A转换器一、倒T形电阻网络D/A转换器Di=0,Si则将电阻2R接地Di=1,Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路电阻网络模拟电子开

4、关求和运算放大器输出模拟电压输入4位二进制数根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻将接“地”或虚地。1、4位倒T形电阻网络D/A转换器基准电压电阻网络模拟电子开关求和运算放大器D/A转换器的倒T形电阻网络基准电源VREF提供的总电流为：I=？流过各开关支路的电流：I3=？I2=？I1=？I0=？I/4I/8I/16RRRRI/2I/4I/8I/16I/2I3I2I1I0流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。I3=VREF/2RI2=VREF/4RI1=VREF/8RI0=VREF/16R流入运放的总电流：i＝I0+I1+I2+I3输

5、出模拟电压：4位倒T形电阻网络DAC的输出模拟电压：n位倒T形电阻网络DAC有：令：则O=–KNB在电路中输入的每一个二进制数NB，均能得到与之成正比的模拟电压输出。关于D/A转换器精度的讨论(1)基准电压稳定性好；(2)倒T形电阻网络中R和2R电阻比值的精度要高；(3)为实现电流从高位到低位按2的整数倍递减，模拟开关的导通电阻也相应地按2的整数倍递增。为进一步提高D/A转换器的精度，可采用权电流型D/A转换器。为提高D/A转换器的精度，对电路参数的要求：(3)每个模拟开关的开关电压降要相等Di=1时，开关Si接运放的反相端;Di=0时，开关Si接地。二、权电流D/A转换器1.4位权电流D/

6、A转换器在恒流源电路中，各支路权电流的大小均不受开关导通电阻和压降的影响，这样降低了对开关电路的要求，提高了转换精度。三、D/A转换器的主要技术指标分辨率：其定义为D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。n位DAC最多有2n个模拟输出电压。位数越多D/A转换器的分辨率越高。分辨率也可以用能分辨的最小输出电压与最大输出电压之比给出。n位D/A转换器的分辨率可表示为1.分辨率2.转换精度：转换精度是指对给定的数字量，D/A转换器实际值与理论值之间的最大偏差。产生原因：由于D/A转换器中各元件参数值存在误差，如基准电压不够稳定或运算放大器的零漂等各种因素的影响。几种转换误差：有如比例系数误差、失

7、调误差和非线性误差等四、应用----脉冲波产生电路74163具同步清零功能74163和与非门构成十进制计数器：0000~10019.2A/D转换器一、A/D转换的一般工作过程二、并行比较型A/D转换器三、逐次比较型A/D转换器四、双积分式A/D转换器五、A/D转换器的主要技术指标概述ADCDn~D0输出数字量输入模拟电压能将模拟电压成正比地转换成对应的数字量。1.A/D功能:9.2A/D转换器2.