电工学-第14章模拟信号与数字信号的相互转换.ppt

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1、第14章模拟信号与数字信号的相互转换14.1数模转换器14.2模数转换器*14.3数字电路的应用举例下一章上一章返回主页114.1数模转换器数字量与数字量等值的十进制数成正比的模拟量D/AD/A转换器的组成：(1)数码寄存器(2)模拟电子开关电路(3)解码网络(4)求和电路(5)基准电压2大连理工大学电气工程系D4D3D2D1UREF－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4321S4S3S2S1Uo△RRR数模转换器电子双向开关Di=0时，Si接地；Di=1时，Si接UREF。3大连理工大学电气工程系－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4321S4S3S2S1Uo△RRRUi=0=0(1

2、)D4D3D2D1=0000时4大连理工大学电气工程系(2)D4D3D2D1=0001时（S1单独接UREF）UREF+－2R2R2RR42R2R13R2R－＋＋3R8Uo1△2RUREF24Uo1=－输出：5大连理工大学电气工程系(3)D4D3D2D1=0010时（S2单独接UREF）UREF+－2R2R2RR42R2R13R2R－＋＋3R8Uo2△2R输出：UREF23Uo2=－6大连理工大学电气工程系(4)D4D3D2D1=0100时（S3单独接UREF）+－UREF2R2RR42R2R13R2RR－＋＋3R8Uo3△2R输出：UREF22Uo3=－7大连理工大学电气工程系(5)

3、D4D3D2D1=1000时（S4单独接UREF）+－UREF2R2R2RR42R2R13R2R－＋＋3R8Uo4△2R输出：UREF21Uo4=－8大连理工大学电气工程系Uo=D4Uo4＋D3Uo3＋D2Uo2＋D1Uo1UREF24+1Uo=－∑2iDi4i=1UREF2Uo=－(D4＋D3＋D2＋D1)UREF22UREF23UREF24Di=1时，Si接UREF；Di=0时，Si接地。若输入为n位，则UREF2n+1Uo=－∑2iDini=112∑2iDini=1与n位二进制数等值的十进制数9大连理工大学电气工程系最小输出电压→输入二进制数为0···01最大输出电压→输入二进制

4、数为1···11UominUomaxKRR=12n－1=分辨率KRR10大连理工大学电气工程系电子双向开关T1＋UREFDiSi＋UCC－UBBT2T3T4Di=0时，T4饱和导通，Si=0；Di=1时，T3饱和导通，Si=1。11大连理工大学电气工程系解：(1)输入二进制数为1011时=－2－7×10×(0×26＋0×25＋1×24＋0×23＋1×22＋1×21)V=－1.71875V[例14.1.1]某六位R－2R型数模转换器的基准电压UREF=10V，求输入二进制数为1011和111101两种情况下的输出模拟电压及该数模转换器的分辨率。=－9.53125VUREF26+1Uo=－

5、∑2iDi6i=1UREF26+1Uo=－∑2iDi6i=1(2)输入二进制数为111101时(3)分辨率KRR=12n－1=126－1=－0.015912大连理工大学电气工程系14.2模数转换器逐次逼近型A/D转换器的工作原理在最高位设定数字量1D/A模拟量与待转换的模拟量比较修改在次高位设定数字量1D/A模拟量修改与待转换的模拟量比较直至设定的数字量与待转换的模拟量之间的误差小于最低一位数字量为止。13大连理工大学电气工程系Q4Q3Q2Q11DC1RDSDRDSDRDSDRDSD1DC11DC11DC1顺序脉冲分配器FF4D/A转换器8－＋＋uxuA1111FF3FF2FF1D4D

6、3D2D1CP1CP2CP3CP4CP50000清零14大连理工大学电气工程系*14.3数字电路的应用举例一、数字钟1.数字钟系统的组成信号源计时电路时间标准信号译码显示电路分频电路信号秒较时电路报时电路15大连理工大学电气工程系门触发器触发器SB1SB21Hz石英晶体振荡器整形电路分频器时显示器时译码器时计数器（二十四进制）分显示器分译码器分计数器（六十进制）秒显示器秒译码器秒计数器（六十进制）门正常计时时60个秒脉冲出一个进位脉冲60个分脉冲出一个进位脉冲2.数字钟的工作原理16大连理工大学电气工程系门触发器触发器SB1SB21Hz石英晶体振荡器整形电路分频器时显示器时译码器时计数

7、器（二十四进制）分显示器分译码器分计数器（六十进制）秒显示器秒译码器秒计数器（六十进制）门关闭进位脉冲“时计数器”按秒的速度快速走时校对小时时2.数字钟的工作原理17大连理工大学电气工程系控制“门”引导哪路信号门触发器触发器SB1SB21Hz石英晶体振荡器整形电路分频器时显示器时译码器时计数器（二十四进制）分显示器分译码器分计数器（六十进制）秒显示器秒译码器秒计数器（六十进制）门关闭进位脉冲“分计数器”按秒的速度快速走时校对分钟时2.数字钟的工