模数转换器和数模转换器.ppt

第10章 模数转换器和数模转换器 ;本章目录;10.1　概述;数据测量系统或数据处理系统;多路模拟开关; 自动测试与测量设备; 多媒体计算机系统;10.2　数模转换器〔DAC〕; 数模转换原理和一般组成;　　２．DAC的一般组成; 权电阻网络DAC;　　２．工作原理;转换比例系数k;　　例10-1 4位DAC如图10-2-3所示，设基准电压VREF=-8V，2RF=R，试求输入二进制数D3D2D1D0=1101时输出的电压值以及LSB和FSR的值。;D2;　　例10-2 假设图10-2-4所示电路中，VREF=-8V，VB=-VREF，RF=R/2。如果要使当D2 D1 D0=100时，输出为0，求RB值；并列出所有输入3位二进制数码所对应的输出电压。;D3;　　根据电路结构及运算放大器的特性有：;　　３．特点归纳;图10-2-6 单值电流型网络DAC;转换比例系数k;10.2.5 集成DAC及其应用举例;8D锁存器;调整基准电压;···; DAC的转换精度和转换速度;输出A(模拟量);　　漂移误差可通过零点校准来消除，但不能在整个温度范围内获得校准。;10.3　模数转换器〔ADC〕; 模数转换根本原理;图10-3-1 取样、保持;vI;模拟电压;模拟电压;电路图;(7/7)VREF;　　３位并联比较型ADC以四舍五入法进行量化。;电路图;　　J-K触发器：在节拍脉冲CP0～CP3的推动下，记忆每次比较的结果，并向DAC提供输入数码。 　　3D存放器：在节拍脉冲的触发下，记忆最后比较结果，并行输出二进制代码。;　　由分析可知，该电路采用的是舍去小数的量化方法，量化单位和最大量化误差均为Δ=1V。;电路图;vS;　　设定vI为正压，－VREF为负压，那么vO(t)０，使检零比较器输出为1，将G1门翻开，计数器从０开始计数。当计满2n，计数器返回０时，使FFC置1，开关S1掷向－VREF，第一次积分结束。;　　(3) 第二次积分〔比较阶段〕;　　３．双积分型ADC的优缺点;图10-3-5 3位并联比较型ADC;C;图10-3-8 双积分型ADC简化电路;10.4 集成ADC; 双积分型集成ADC;　　２．引出端功能;　　１．引出端 　　模拟信号可从VIN(+)和VIN(-)端平衡输入，也可从VIN(+)单端输入〔VIN(-)接地〕。 　　基准电压可由内部提供，此时VREF/2端悬空，VREF=VDD；也可由外部电源送入VREF/2端。 　　时钟脉冲可由CLKIN端直接送入，也可由片内产生，但需外接R、C，R=10kΩ固定，C按fCP=1/(1.1RC)选择。;　　２．电路连接与应用实验; ADC的转换精度和转换速度;Q3;R1;VDD第10章 模数转换器和数模转换器 ;本章目录;10.1　概述;数据测量系统或数据处理系统;多路模拟开关; 自动测试与测量设备; 多媒体计算机系统;10.2　数模转换器〔DAC〕; 数模转换原理和一般组成;　　２．DAC的一般组成; 权电阻网络DAC;　　２．工作原理;转换比例系数k;　　例10-1 4位DAC如图10-2-3所示，设基准电压VREF=-8V，2RF=R，试求输入二进制数D3D2D1D0=1101时输出的电压值以及LSB和FSR的值。;D2;　　例10-2 假设图10-2-4所示电路中，VREF=-8V，VB=-VREF，RF=R/2。如果要使当D2 D1 D0=100时，输出为0，求RB值；并列出所有输入3位二进制数码所对应的输出电压。;D3;　　根据电路结构及运算放大器的特性有：;　　３．特点归纳;图10-2-6 单值电流型网络DAC;转换比例系数k;10.2.5 集成DAC及其应用举例;8D锁存器;调整基准电压;···; DAC的转换精度和转换速度;输出A(模拟量);　　漂移误差可通过零点校准来消除，但不能在整个温度范围内获得校准。;10.3　模数转换器〔ADC〕; 模数转换根本原理;图10-3-1 取样、保持;vI;模拟电压;模拟电压;电路图;(7/7)VREF;　　３位并联比较型ADC以四舍五入法进行量化。;电路图;　　J-K触发器：在节拍脉冲CP0～CP3的推动下，记忆每次比较的结果，并向DAC提供输入数码。 　　3D存放器：在节拍脉冲的触发下，记忆最后比较结果，并行输出二进制代码。;　　由分析可知，该电路采用的是舍去小数的量化方法，量化单位和最大量化误差均为Δ=1V。;电路图;vS;　　设定vI为正压，－VREF为负压，那么vO(t)０，使检零比较器输出为1，将G1门翻开，计数器从０开始计数。当计满2n，计数器返回０时，使FFC置1，开关S1掷向－VREF，第一次积分结束。;　　(3) 第二次积分〔比