第十一章 数-模和模-数转换ppt课件.ppt

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1、第十章数－模和模－数转换2021/7/311卢逢春2021/7/31卢逢春2第十章数－模和模－数转换（DigitaltoAnalogAnalogtoDigitalConverters）本章主要内容：介绍A/D、D/A的变换器用途和类型电路结构和工作原理A/D、D/A指标本章应掌握的内容：A/D、D/A的变换器用途和类型权电阻网络、T型电阻网络D/A变换器的电路结构和工作原理并联比较型A／D、计数型A/D、逐次渐近型A／D的电路结构和工作原理A/D、D/A指标2021/7/31卢逢春3第十章模－数和数－模转换10.1概述10.2D／A转换器1

2、0.3A／D转换器本章小结2021/7/31卢逢春410.1概述1.A/D转换器和D/A转换器的用途（应用）2.什么是模数转换器？什么是数模转换器？3.主要的技术指标2021/7/31卢逢春51、A/D转换器和D/A转换器的用途（应用）在电子系统中，经常用到数字量与模拟量的相互转换。如工业生产过程中的湿度、压力、温度、流量，通信过程中的语言、图像、文字等物理量需要转换为数字量，才能由计算机处理；而计算机处理后的数字量也必须再还原成相应的模拟量，才能实现对模拟系统的控制，如数字音像信号如果不还原成模拟音像信号就不能被人们的视觉和听觉系统接受。因

3、此，数模转换器和模数转换器是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口，是数字电子技术的重要组成部分。为了能够使用数字电路处理模拟信号．必须把模拟信号转换成相应的数字信号，方能送入数字系统(例如微型计算机)进行处理。同时，往往还要求把处理后得到的数字信号再转换成相应的模拟信号，作为最后的输出。2021/7/31卢逢春62、什么是模数转换器？什么是数模转换器？把模拟信号到数字信号的转换称为模－数转换，或简称为A／D（AnalogtoDigital）转换，把数字信号到模拟信号的转换称为数－模转换，或简称为D／A(DigitaltoA

4、nalog)转换。同时，把实现A／D转换的电路称为A／D转换器简写为ADC（Analog—DigitalConverter）；把实现D／A转换的电路为D／A转换器，简写为DAC（Digital—AnalogConverter）。2021/7/31卢逢春7例1：工业加热炉的温控装置例2：声纳系统框图2021/7/31卢逢春83、指标为了保证数据处理结果的准确性，A/D转换器和D／A转换器必须有足够的转换精度。同时,为了适应快速过程的控制和检测的需要，A／D转换器和D／A转换器还必须有足够快的转换速度。因此，转换精度和转换速度乃是衡量A／D转换器

5、和D／A转换器性能优劣的主要标志。分辨率转换误差转换时间2021/7/31卢逢春9A/D和D/A转换器在信号处理板中的应用2片并行D/A2片串行D/A3.3V16bit串行A/D2021/7/31卢逢春10局部12bit串行D/A5638运算放大器12bit并行D/AAD75412021/7/31卢逢春1110.2D／A转换器10.2.2二进制权电阻网络D／A转换器10.2.3倒T形电阻网络D／A转换器10.2.4权电流型D／A转换器10.2.5集成D/A转换器及其应用10.2.6具有双极性输出的D／A转换器10.2.7D／A转换器的主要技术

6、参数本节小结10.2.1D／A转换器的种类和原理2021/7/31卢逢春1210.2.1D／A转换器的种类和原理◆种类：根据译码网络的不同根据D／A转换器数字量的输入方式根据A/D转换器数字量的输出方式2021/7/31卢逢春13◆构成D/A转换器的思想方法：一个n位二进制数其权展开式表示为：D/A转换器的输入是数字量输出是模拟量，输出模拟量与输入数字量之间应有这样的关系：数字量大，输出的模拟量也大，数字量小，输出的模拟量也小，即模拟量和输出量之间应满足如下关系：A=kDn。2021/7/31卢逢春14◆D/A转换器的转换特性DAC转换特性0

7、00000110110100111001111di◎两个相邻数码转换出的电压值之间的差值，是信息所能分辨的最小量(1LSB)；◎最大输入数字量对应的输出电压值(绝对值)用FSR表示。1LSBLeastSignificantBitFSRFullScaleRangevO/k10357911131522021/7/31卢逢春15D/A变换器的构成：从转换特性表达式可看出，实现D/A转换的组成部分如下：1）求和运算放大器：实现求和。通常接成反相比例求和。2）模拟开关：控制d=0或d=1时，求和电路的项数。3）译码（权）网络：用来实现2n-1,…,21

8、,20。4）基准电源：保证系数k的一致性，要求精度高。由D/A转换器的转换特性表达式，可以得到D/A变换器的基本构成2021/7/31卢逢春16◆D/A转换器的电路