电工与电子技术基础 第15章 数字量与模拟量的转换课件.ppt

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1、第15章数字量和模拟量的转换15.2模-数转换器15.1数-模转换器模拟信号返回数字信号模拟量是随时间连续变化的量，数字量是不随时间变化的量。totu概述模-数转换器（ADC）：将模拟量转换成数字量的电路称为模-数转换器。数-模转换器（DAC）：将数字量转换成模拟量的电路称为数-模转换器。ADC和DAC应用于电路系统的接口电路。数-模和模-数转换的原理框图返回15.1数-模转换器15.1.1数-模转换的原理数-模转换器由电阻网络、模拟开关与求和放大器组成。其中电阻网络为T型电阻网络；模拟开关是由场效应管组成。四位T型电阻网络D/A转换器原理电路如下图所示。返回四位T型电阻网络D/A转换

2、器原理电路。为模拟开关，由数字量控制；当数字量为1时，开关接到基准电源上，当控制量为0时，开关接地。返回设数字量返回应用戴维南定理对T型电阻网络进行简化，其开路电压为返回接上运算放大器后，输出的模拟电压为分别为1时，时，返回如果数字量是n位二进制数，则15.1.2集成数-模转换器集成数-模转换器DAC0832简介DAC0832是CMS8位D/A转换器，外接运算放大器。1.DAC0832的管脚排列返回DAC0832的管脚排列如图所示。八位数字量输入端；模拟电流输出端；片选端（低电平有效）；允许输入信号锁存；写信号（低电平有效）；传送控制信号反馈电阻接出端基准电压电源电压模拟地数字地返回2

3、.DAC0832的内部结构返回3.DAC0832的工作方式（1）单缓冲工作方式：输入信号锁存和D/A转换是一步完成的。（2）双缓冲工作方式：输入信号锁存和D/A转换是分两步完成的。返回15.2模-数转换器15.2.1模-数转换的原理模-数转换器按工作原理分为直接转换和间接转换两大类。直接转换器就是将模拟量直接转换成数字量。间接转换器就是将模拟量先转换成中间量，然后再转换成数字量。直接转换器有逐次逼近型和并联比较型等。以逐次逼近型为例分析A/D转换器的工作原理。返回1.逐次逼近型A/D转换器结构逐次逼近型A/D转换器主要是由逐次逼近寄存器、D/A转换器、电压比较器和顺序脉冲发生器组成。返

4、回2.逐次逼近型A/D转换器的转换原理逐次逼近型A/D转换器的转换原理和天平称重的原理相似。首先将寄存器的最高位置1，经D/A转换器输出模拟电压UA，然后UA与输入的模拟量Ui进行比较，当UAUi时，寄存器的最高位的1除去，然后再将次高位置1，再进行比较；逐次逼近。返回顺序寄存器数码比较判别逐位数码“1”保留或除去110000000第一位的“1”保留211000000第二位的“1”除去310100000第三位的“1”保留410110000第四位的“1”保留逐次逼近的转换原理如下表所示返回3.四位逐次逼近型A/D转

5、换器原理图返回15.2.2模-数转换的应用举例计算机温控系统测温传感器电压信号放大电路A/D转换器实测温度低于（高于）计算机预置温度计算机发出通电（断电）指令加热设备通电加热（断电），水温提高或降低，使水温保持在要求范围之内。返回第15章结束