第七章 模数、数模转换.ppt

《第七章 模数、数模转换.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章A/D、D/A转换7.1概述7.2D/A转换7.3A/D转换7.4采样保持电路7.5多路转换开关7.1概述7.2D/A转换7.2.1数/模转换的原理1.运算放大器的工作特点和原理特点：开环放大倍数非常高输入阻抗非常大输出阻抗很小运算放大器的原理(a)运算放大器的输入和输出(b)带反馈电阻的运算放大器(c)输入端有4个支路的运算放大器由此可求得带有反馈电阻的运算放大器的放大倍数为2.由T型电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器(a)最简单的D/A转换器(b)阶梯波电压3.分辨率和精度分辨率=1/(2n-1)：阶梯波的每一级增量对应输入数据的最低数位1。在D/A转换

2、时，将最低位增1所引起的增量和最大输入量的比值。绝对转换精度：每个输出电压接近理想值的程度。和标准电源的精度、权电阻的精度有关。相对转换精度：绝对转换精度相对于满量程输出的百分数，有时也用最低位(LSB)的几分之几表示。如：1/2LSB=1/2n+1转换速率：大信号工作时，模拟输出电压的最大变化速度，V/㎲。建立时间：大信号工作时，模拟输出电压达到某个规定范围时所需要的时间。一般指：+-1/2LSB。线性误差：偏离理想转换特性的最大值称为线性误差。线性误差一般用模拟量和理想值的最大差值折合成数字输入量表示。如1个LSB。4.T型权电阻网络采用T型电阻网络的D/A转换器

3、：V0=-VREF/2R*R0*(D0/1+D1/2+D2/4+D3/8)7.2.2数/模转换器件和有关电路1.不带数据输入寄存器的D/A芯片的使用不带数据输入寄存器的D/A转换器的连接超过8位的D/A转换器的连接D/A转换器通过两级数据缓冲器和总线相连的示意图输出程序MOVAL,DATALOUTPORTL,ALMOVAL,DATAHOUTPORTH,ALOUTPORT,AL2.带有数据输入寄存器的D/A芯片的使用DAC0832的功能示意图DAC0832对数据进行锁存的方法：输入寄存器锁存DAC寄存器锁存下图是DAC0832的引脚图CS:片选信号ILE:允许锁存信号W

4、R1:写信号1WR2:写信号2XFER:传送控制信号DI7～DI0:8位的数据输入端IOUT1:模拟电流输出端,全1时输出电流最大；IOUT2:模拟电流输出，IOUT1+IOUT2=常数；RFB:反馈电阻引出，内部已有反馈电阻；VREF:参考电压，-10v--+10v,和电阻网络相连；VCC:电源，+5--+15v,最佳+15v;AGND:模拟地DGND:数字地DAC0832的外部连接在使用D/A、A/D转换芯片时，必须正确处理地线的连接问题，他们是模拟电路和数字电路并存的芯片。要用两组独立的电源供电，避免数字信号干扰模拟信号。地线的连接方法用软件来实现D/A转换例1

5、，实现一次D/A转换。MOVBX，1000H；假设数据放在1000H中MOVAL，〔BX〕；数据送AL中MOVDX，PORTA；PORTA为D/A端口号OUTDX,AL例2，产生一个锯齿电压。MOVDX，PORTA；PORTA为D/A端口号MOVAL，0FFH；初值为0FFHROTATE：INCALOUTDX，AL；往D/A输出数据JMPROTATE对于波形的周期问题，可以采用延时的方法调整；可输出多种不同的波形；(如负相锯齿波，正弦波等）7.3A/D转换7.3.1模/数转换涉及的参数转换精度：实际输出接近理想输出的程度；通常用数字量的最低有效位(LSB)来表示。设数

6、字量的最低有效位对应于模拟量Δ，这时，我们称Δ为数字量的最低有效位的当量。如果模拟量在+-Δ/2范围内都产生对应的唯一的数字量，那么，这个A/D转换器的精度为+-0LSB。转换率：完成一次A/D转换所需时间的倒数。分辨率：表明能够分辨最小的量化信号的能力。通常用数位表示。7.3.2模/数转换的方法和原理1.计数式A/D转换2.双积分式A/D转换(a)电路工作原理(b)双积分原理3.逐次逼近式A/D转换4.用软件和D/A转换器来实现A/D转换程序如下：START:XORAX，AX；累加器清零MOVBL，80H；初值为80HMOVCX，08H；计数初值为8AGAIN:AD

7、DAL，BL；计算试探值MOVBH，AL；保留试探值OUTPORTA，AL；PORTA是锁存器地址INAL，PORTS；PORTS是输入端口的地址ANDAL，01；取状态位JZEND1；如状态位为0，则保存此位MOVAL，BLNOTAL；求反ANDAL，BH；使试探位为0MOVBH，AL；保存试探值END1:RORBL，1；右移，得下一个试探值MOVAL，BHLOOPAGAIN；继续进行试探和测试…；后续程序段7.3.3模/数转换器和系统连接时要考虑的问题输入模拟电压的连接:Vin(+),Vin(-):可单端正、单端负、差动输入；不同电压等级的引脚的