数字逻辑电路课件11.docx

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1、第十一章数一模和模一数转换作业题11.3题1L5题1L11题1L13题1L17题1L6题1L8题1L17第十一章数一模和模一数转换内容提要本章主要介绍数一模转换（D/A）和模一数转换（A/D）的基本原理和典型电路。数一模转换电路，主要介绍权电阻网络型数一模转换器、倒梯形电阻网络型数一模转换器，另外也介绍了权电流型数一模转换器。模一数转换，首先介绍模一数转换器一般框图原理和步骤，然后介绍采样一保持电路和模一数转换器的主要类型。在数一模和模一数转换器电路的基础上，说明转换精度和速度等主要参数。题1L171L1概述L用途一个计算机控制系统的框图如

2、图n・Li所示。s.丰电传感器模拟量►数/模移换器模拟量模/数转换器图11.L1计算机控制系统框图1L1概述热电偶图11.L21L1概述2、主要性能指标转换精度转换速度A/D转换器和D/A转换器的主要性能指标。1L1概述3、概念及分类(1)D/A转换器将数字信号转换成模拟信号的过程称为数度转换(DigitaltoAnalog),实现的电路称为D/A转换器，简写成DAC(Digital—AnalogConverter)。目前常用的D/A转换器：权电阻网络D/A转换器倒T形电阻网络D/A转换器权电流型D/A转换器*权电容型D/A转换器*开关树型

3、D/A转换器1L1概述(1)A/D转换器将模拟信号转换成数字信号的过程称为模/数转换(AnalogtoDigital),实现的电路称为A/D转换器，简写为ADC(Analog—DigitalConverter)。A/D转换器的类型可分成直接A/D转换器和间接A/D转换器。在直接A/D转换器中，输入的模拟电压信号直接被转换成相应的数字信号；而在间接A/D转换器中，输入的模拟信号首先被转换成某种中间变量(如时间T、频率F等)，然后再将这个中间量转换成输出的数字量。11.1概述(3)根据数字量的输入输出方式将D/A转换器分成：并行输入和串行输入两

4、种类型;将A/D转换器分成：并行输出和串行输出两种类型。1L2D/A转换器D/A转换器的目的为:数字量是用代码按位数组合起来表示的，对于有权码,每位代码都有一定的权。模拟量iSHi/位教字踊入1L2D/A转换器图1121为"位D/A转换器的原理框图图1121n位D；A转操器原理框图D/A转换器是由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码电路、求和电路及基准电源等部分组成。数字量以串行或并行方式输入并存储在数码寄存器中，寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子开关，将电阻解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路中,求和电路将各位权值相加就得到与数字

5、量相应的模拟量。U・2D/A转换器按解码网络结构不同把D/A分为：如权电阻网络型倒梯形电阻网络型权电流型权电容型开关树型按模拟开关电路的不同把D/A分为：CMOS开关型双极型开关型：电流开关型、ECL电流开关型1121权电阻网络D/A转换器一个用二进制数可表示为2=—…44=2T<_]+2力以2+…+%4+2°4其中：2"-1、2”—2...2]、2°,为从最高位（MostSignificantBit,简称MSB）到最低位（LeastSignificantBit,简称LSB）的权。1121权电阻网络D/A转换器L组成R式R/2)d°dd?

6、&(LSB)(MSB)图1122电阻网络d/a转换器电阻网络d/a转换器⑴S3』：状态受输入数码4~4的取值控制。当4=1时开关接到参考电压Vref上，有支路电流L流向求和放大器；当4=0时开关接地,支路电流4为零。R式R/2)-MAr—%B)S(M权电流：4・=学原A=4/211121权电阻网络D/A转换器RR2i1R22rLfR32ZRf(R01-AB)匕S(M(2)求和放大器A：为接成负反馈的理想运算放大器。即：Av=8,&=0,4=0。由于负反馈，存在虚短和虚断，即匕七%=0,&=0。Pref(3)%F：基准电压。1121权电阻网络

7、D/A转换器1121权电阻网络D/A转换器2.输出电压的计算输出电压为：=_4(4+4+4+4)-LfR2--A/WR22rLfR32由于v_〜v+=o,各电流为4=等4，[=&d>21R2rx1fv1%sALfh^及勿ARf(R014R14爷"。oTiB)匕s(M1121权电阻网络D/A转换器1121权电阻网络D/A转换器Rf(R/2)(LSB)(MSB)HrLf次2电压为:1121权电阻网络D/A转换器vo=_号4=_号(4+4+4+4)=一号(―+Q+/+*)=—零(炉4+224+2】4+2°<)1121权电阻网络D/A转换器1121

8、权电阻网络D/A转换器24(234+224+214+2°4)1121权电阻网络D/A转换器1121权电阻网络D/A转换器24上式表明，输出的模拟电压与输入的数字量4成正比。当4=