逐次逼近式AD与双积分AD.ppt

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1、上节重点及难点模拟量输入通道的组成信号处理器多路开关信号放大器采样/保持器S/H的工作方式实际采样过程与理论采样过程的区别；A/D转换器逐次逼近式AD、双斜积分式AD、电压-频率式ADD/A转换器的工作原理及计算应用1、S/H的作用在采样时刻，采集过程变量；保持A/D的输入值在转换时间内不变；2、采样/保持电路采样方式：K闭合，C充电，输出Usc随输入Usr变化直到两者相等；保持方式：K打开，C保持电荷，输出Usc保持不变；3、实际采样过程与理论采样过程的区别：理论过程：在AD转换时间内采样方式，其余时间保持方式；实际过程：在AD转换时间内保持方式，其余时间采样方式；（四）采样／保持器自编

2、2-2：四位D/A转换器，基准电压为10V，当输入数字量D为1001时，其输出的模拟量为多少？（作业）对n位D/A转换器而言，当输入数字量为D=Dn-1…D1D0时，其输出电压为例：四位T型网络D/A转换器，基准电压为10V，当输入数字量D为1000、1100、1110时，其输出的模拟量为多少？D／A转换器工作原理1、逐位逼近式A/D数字量→DA→模拟量→与模拟信号比较；转换速度快，转换精度较高，抗干扰能力较差;目前16位以下A／D转换中应用较多的一种.2、双斜积分式A／D转换器模拟信号→时间T→数字量；转换速度很慢，转换精度高，抗干扰能力较强;多用于数据采集系统；3、电压-频率式A／D模

3、拟信号→频率F→数字量；接口电路简单，转换速率较慢，精度较高;适合远距离的数据传送。(五)A/D转换器1、逐位逼近式A/D1）结构：2）比较原理：二分搜索：找出一系列的中间值；反馈比较：把要转换的模拟量和一系列的中间值作比较，确定搜索范围；逐位逼近：从高位到低位逐位确定各位数码是1还是0。3）转换过程：①清零；②确定最高位：Ⅰ）设定SAR中的最高位为“1”，其余位为“0”，即D=10…0，送往D／A转换成电压UF同时设次高位为1，其余位仍为0；（此时D=010…0）同时再设次高位为1，其余位仍为0。（此时D=110…0）②确定最高位：Ⅰ）设定SAR中的最高位为“1”，其余位为“0”，即D=

4、10…0，送往D／A转换成电压UFUF=UREF/2(找出了第一个中间值)Ⅱ）模拟量输入电压UIN与DA输出电压UF在比较器中比较若UIN

5、DA输出电压UF在比较器中比较若UIN

6、—100…0之间，此时次高位应为0；若UIN≥UF，说明模拟量输入电压比寄存器输出的数码（110…0）大，即必在110…0——111…1之间，此时次高位应为1；3）转换过程：①清零；②确定最高位；③确定次高位；④确定第三位；…这样逐位比较下去，一直到最低位为止；⑤完成后发出转换结束信号，此时寄存器SAR中的值即是A/D转换的结果。不断减小搜索范围，有助于减小AD转换的工作量，使转换时间大大减少。例1：逐位逼近式A/D转换器，4位，满量程为10V，设模拟输入电压为4.7v，转换后的数字量为多少？UINUf0111设：数字量D=D3D2D1D0∴D=0111这里误差为0.325v；例3：逐位逼

7、近式A/D转换器，5位，满量程为10V，设模拟输入电压为4.7v，转换后的数字量为多少？设：数字量D=D4D3D2D1D0∴D=01111，这里误差为0.0125v；位数越多，越逼近真值，但转换时间也越长。例4：满量程为１０Ｖ的４位逐次逼近式Ａ／Ｄ转换器，当输入６.5Ｖ的模拟量信号时，输出的数字量为多少？∴D=1010UINUf1001这里误差为0.25v自编2-3：４位逐位逼近式Ａ／Ｄ转换器，满量程为１０Ｖ，输入６Ｖ