數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換

1、11.1 概述概述11.2 D/A轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（DAC）11.3 A/D轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（ADC）學習要點：學習要點： 掌握數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換的有關(guān)掌握數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換的有關(guān)； 掌握幾種掌握幾種數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電路結(jié)構(gòu)及數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電路結(jié)構(gòu)及 工作原理工作原理; 掌握數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的掌握數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的。 第十一章第十一章 傳感器傳感器放大器放大器A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換微型計算機微型計算機控制控制對象對象D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換溫溫度度時間時間電加熱爐電加熱爐熱電偶熱電偶執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)11.1 概述概述11.1 概述概述 一、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的定義一、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的定義 將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量

2、的電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或ADC； 將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡稱簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或DAC。 ADC和和DAC是溝通模擬電路和數(shù)字電路的橋梁，是溝通模擬電路和數(shù)字電路的橋梁，也可稱之為兩者之間的接口。也可稱之為兩者之間的接口。 二、性能指標二、性能指標 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度和和轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換速度是衡量是衡量ADC和和DAC轉(zhuǎn)換性能轉(zhuǎn)換性能的主要指標的主要指標 將輸入的將輸入的每一位二進制代碼按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應每一位二進制代碼按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應的模擬量的模擬量，

3、然后將代表各位的模擬量相加，所得的總模擬量，然后將代表各位的模擬量相加，所得的總模擬量就與數(shù)字量成正比，這樣便實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。就與數(shù)字量成正比，這樣便實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。uo或 io輸 出D/Ad0d1dn1輸 入)2222(00112211oddddKunnnnu一、一、DAC的轉(zhuǎn)換原理的轉(zhuǎn)換原理11.2 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器一、一、DAC的轉(zhuǎn)換原理的轉(zhuǎn)換原理 二、二、DAC方框圖及分類方框圖及分類 三、典型三、典型DAC電路的結(jié)構(gòu)及工作原理電路的結(jié)構(gòu)及工作原理 四、四、DAC的主要性能指標的主要性能指標二、二、n位位DAC方框圖及分類方框圖及分類1、 方框圖方框圖:鎖

4、存鎖存器器n位模位模擬開關(guān)擬開關(guān)電阻電阻解碼解碼網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)求和求和電路電路模擬模擬量輸量輸出出n位位數(shù)字數(shù)字輸入輸入工作過程工作過程: :數(shù)字量以串行或并行方式輸入并存入鎖存器中；數(shù)字量以串行或并行方式輸入并存入鎖存器中；鎖存器輸出的每位數(shù)碼驅(qū)動對應數(shù)位上的電子開關(guān)鎖存器輸出的每位數(shù)碼驅(qū)動對應數(shù)位上的電子開關(guān),并通過并通過電阻解碼網(wǎng)絡(luò)獲得相應數(shù)位權(quán)值；電阻解碼網(wǎng)絡(luò)獲得相應數(shù)位權(quán)值；將各位權(quán)值送入求和電路相加將各位權(quán)值送入求和電路相加,即得到與數(shù)字量呈正比的模即得到與數(shù)字量呈正比的模擬量。擬量。 多為運放構(gòu)多為運放構(gòu)成的比例求成的比例求和電路和電路 數(shù)碼寄存器數(shù)碼寄存器2、 DAC的類型的類型 權(quán)

5、電阻型權(quán)電阻型DAC； 梯形（梯形（T型）電阻網(wǎng)絡(luò)型）電阻網(wǎng)絡(luò)DAC； 倒梯形（倒梯形（T型）電阻網(wǎng)絡(luò)型）電阻網(wǎng)絡(luò)DAC； 權(quán)電流型權(quán)電流型DAC； 具有雙極性輸出的具有雙極性輸出的DAC。按電阻解碼網(wǎng)絡(luò)的不同，常見的按電阻解碼網(wǎng)絡(luò)的不同，常見的DAC主要有如下類型：主要有如下類型：按模擬電子開關(guān)電路的不同，常見的按模擬電子開關(guān)電路的不同，常見的DAC主要有如下類型：主要有如下類型： CMOS開關(guān)型；開關(guān)型； 雙極型開關(guān)型；雙極型開關(guān)型； 速度較慢速度較慢 速度較快速度較快三、典型三、典型DAC電路的結(jié)構(gòu)及工作原理電路的結(jié)構(gòu)及工作原理1、 倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC輸入數(shù)字量輸入數(shù)字量o

6、vi R 計算倒計算倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)支路電流的等效電路型電阻網(wǎng)絡(luò)支路電流的等效電路分別從虛線分別從虛線A、B、C、D處向左看的二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻處向左看的二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻都是都是R。不論模擬開關(guān)接到運算放大器的反相輸入端（虛地）還不論模擬開關(guān)接到運算放大器的反相輸入端（虛地）還是接到地，也就是不論輸入數(shù)字信號是是接到地，也就是不論輸入數(shù)字信號是1還是還是0，各支路的，各支路的電流不變。電流不變。RVIREF RRRR 32103210422222REFoVvi Rdddd 321012342222IIIIidddd 32103210422222REFVddddR 32103210422222REF

7、oVvdddd oNvK D 1210121022222nnREFonnnVvdddd 2、 權(quán)電流型權(quán)電流型DAC（克服模擬開關(guān)引起的誤差）（克服模擬開關(guān)引起的誤差） 3210321032104222222222oFFFIIIIvi RRddddR I =dddd 3、具有雙極性輸出的、具有雙極性輸出的DAC（自學了解）（自學了解）當輸入數(shù)字量有當輸入數(shù)字量有極性時，希望輸出的模擬電壓也對應為極性時，希望輸出的模擬電壓也對應為。（1 1）原理）原理例：輸入為例：輸入為3 3位二進制補碼。最高位為符號位，正數(shù)為位二進制補碼。最高位為符號位，正數(shù)為0 0，負數(shù)為負數(shù)為1 1補碼輸入補碼輸入對應的

8、對應的十進制十進制要求的要求的輸出輸出D2 D1 D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V絕對值輸入絕對值輸入對應的對應的輸出輸出偏移后偏移后的輸出的輸出D2 D1 D0111+7V+3V110+6V+2V101+5V+1V100+4V0V011+3V-1V010+2V-2V001+1V-3V0000V-4V補碼輸入補碼輸入對應的對應的十進制十進制要求的要求的輸出輸出D2 D1 D0011+3+3V010+2+2V001+1+1V00000V111-1-1V110-2-2V101-3-3V100-4-4V*

9、 *將符號位反相后接至高位輸入將符號位反相后接至高位輸入* *將輸出偏移使輸入為將輸出偏移使輸入為100100時，輸出為時，輸出為0 01(2)、電路實現(xiàn)、電路實現(xiàn)VVVVVVVVddddddVVVOOOOOREF410071111001000022228810120011223則則)(.實現(xiàn)雙極性輸出的方法：實現(xiàn)雙極性輸出的方法：*將符號位反相后接至高位輸入將符號位反相后接至高位輸入*加輸出偏移電流使輸入為加輸出偏移電流使輸入為 100時，輸出為時，輸出為0即可只需令時，輸入時，使輸入偏移RVIRViIRVIiVVREFBBBREFO2222100010042,.四、四、DAC的主要性能指標

10、（轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度的主要性能指標（轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度)（1）分辨率）分辨率 用輸入二進制數(shù)的有效位數(shù)表示。用輸入二進制數(shù)的有效位數(shù)表示。（例：分辨率為例：分辨率為n位的位的D/A轉(zhuǎn)換器，輸出電壓能區(qū)分從轉(zhuǎn)換器，輸出電壓能區(qū)分從00000 0到到11111 1全部全部2n個不同的輸入二進制代碼狀態(tài)，能給出個不同的輸入二進制代碼狀態(tài)，能給出2n個不同等級個不同等級的輸出模擬電壓。的輸出模擬電壓。)00101023112110 1、轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度分辨率：分辨率：轉(zhuǎn)換誤差：轉(zhuǎn)換誤差：表示表示DAC對輸入微小量變化的對輸入微小量變化的敏感程度敏感程度表示實際的表示實際的D/A轉(zhuǎn)換特性和理想轉(zhuǎn)換特性和

11、理想的轉(zhuǎn)換特性之間的最大偏差的轉(zhuǎn)換特性之間的最大偏差用用D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓最小輸出電壓與與最大輸出電壓最大輸出電壓的比值來表示。的比值來表示。例例:10位位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為：轉(zhuǎn)換器的分辨率為： LSB=1，其余位全為，其余位全為0 各位均為各位均為1（2）轉(zhuǎn)換誤差：）轉(zhuǎn)換誤差：有各種因素引起：有各種因素引起：VREF波動波動比例系數(shù)誤差比例系數(shù)誤差vo1； 運放零點漂移運放零點漂移漂移誤差漂移誤差vo2；模擬開關(guān)導通內(nèi)阻和導通壓降不為模擬開關(guān)導通內(nèi)阻和導通壓降不為 非線形誤差非線形誤差vo3； 電阻、三極管等不對稱電阻、三極管等不對稱非線形誤差非線形誤差vo4；|vo |

12、 = | vo1 | + | vo2 | + | vo3 | + | vo4 |用最低有效位的倍數(shù)表示；用最低有效位的倍數(shù)表示；（例：（例：1LS B，指輸出模擬電壓與理想值之間的絕對誤差小于等于，指輸出模擬電壓與理想值之間的絕對誤差小于等于當輸入為當輸入為001時的輸出電壓）時的輸出電壓）用輸出電壓滿刻度用輸出電壓滿刻度FSR的百分數(shù)表示。的百分數(shù)表示。指輸出模擬電壓的實際值與理想值之差。指輸出模擬電壓的實際值與理想值之差。2、 轉(zhuǎn)換速度：用輸出建立時間轉(zhuǎn)換速度：用輸出建立時間tset表示表示 從輸入數(shù)字量發(fā)生突變起，到輸出電壓或電流進入與從輸入數(shù)字量發(fā)生突變起，到輸出電壓或電流進入與穩(wěn)態(tài)值

13、相差穩(wěn)態(tài)值相差LSB范圍以內(nèi)所需要的時間，稱為范圍以內(nèi)所需要的時間，稱為1LSB1、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本概念；、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本概念；2、典型、典型DAC電路的轉(zhuǎn)換原理及分析；電路的轉(zhuǎn)換原理及分析；3、DAC的性能指標。的性能指標。小結(jié)小結(jié)一、一、 A/D轉(zhuǎn)換器的基本概念轉(zhuǎn)換器的基本概念二、典型二、典型ADC電路電路 1、并行比較型、并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器2、 逐次比較型逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器3、 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 三、三、 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標 9-3 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器一、 A/D轉(zhuǎn)換器的基本概念轉(zhuǎn)換器的基本概念將模擬電

14、壓成正比地轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字量。將模擬電壓成正比地轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字量。 1、 A/D功能功能:I 輸入模擬電壓輸入模擬電壓ADCDnD0輸出數(shù)字量輸出數(shù)字量 A/D轉(zhuǎn)換器要將時間上連續(xù)，幅值也連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換器要將時間上連續(xù)，幅值也連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為時間上離散時間上離散，幅值也離散的數(shù)字信號，它一般要包括幅值也離散的數(shù)字信號，它一般要包括采樣采樣， 保持，量化保持，量化及及編碼編碼4個過程個過程。(詳細內(nèi)容詳細內(nèi)容P525-P528)2、 A/D轉(zhuǎn)換過程轉(zhuǎn)換過程:3、 A/D轉(zhuǎn)換器分類轉(zhuǎn)換器分類（一）（一）把輸入的模擬電壓直接轉(zhuǎn)換為輸出的數(shù)把輸入的模擬電壓直接轉(zhuǎn)換為輸出的數(shù)字量，而不需要經(jīng)

15、過中間變量；字量，而不需要經(jīng)過中間變量；（1）并聯(lián)比較型）并聯(lián)比較型ADC（2）反饋比較型）反饋比較型ADC 計數(shù)型計數(shù)型ADC逐次漸近型逐次漸近型ADC（逐次比較型）（逐次比較型）（二）（二）把輸入的模擬電壓先轉(zhuǎn)換為某中間變把輸入的模擬電壓先轉(zhuǎn)換為某中間變量，然后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字量量，然后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（1）V-T型（雙積分型）型（雙積分型）（2）V-F型型（一）并聯(lián)比較型（一）并聯(lián)比較型00000001510RV0000001153151RRVV0000011155153RRVV0000111157155RRVV0001111159157RRVV00111111511159RRVV011111

16、115131511RRVV111111115151513RRVV量化二、二、 典型典型ADC電路介紹電路介紹RV151RV153RV155RV157RV159RV1511RV151300000001510RV0000001153151RRVV0000011155153RRVV0000111157155RRVV0001111159157RRVV00111111511159RRVV011111115131511RRVV111111115151513RRVV輸入量化 編碼111110101100011010001000(二二)反饋比較型反饋比較型ADC（1 1）取一個數(shù)字量加到）取一個數(shù)字量加到D/

17、A轉(zhuǎn)換器上，則得到一個對應的輸轉(zhuǎn)換器上，則得到一個對應的輸出模擬電壓。出模擬電壓。（2 2） 將得到的模擬電壓和要轉(zhuǎn)換的模擬電壓比較，若二者不將得到的模擬電壓和要轉(zhuǎn)換的模擬電壓比較，若二者不相等，則調(diào)整所加的數(shù)字量，直到兩個模擬電壓最接近為止。相等，則調(diào)整所加的數(shù)字量，直到兩個模擬電壓最接近為止。（3 3）最后所取得數(shù)字量即為所求的轉(zhuǎn)換結(jié)果。）最后所取得數(shù)字量即為所求的轉(zhuǎn)換結(jié)果。思路：思路：1、計數(shù)型、計數(shù)型ADC：所取數(shù)字量從所取數(shù)字量從00000開始，然后逐次加開始，然后逐次加1，直，直到對應的模擬輸出電壓最接近要轉(zhuǎn)換的輸入模擬電壓。到對應的模擬輸出電壓最接近要轉(zhuǎn)換的輸入模擬電壓。轉(zhuǎn)換速度

18、太慢，當輸出為轉(zhuǎn)換速度太慢，當輸出為n位二進制數(shù)時，最長轉(zhuǎn)換位二進制數(shù)時，最長轉(zhuǎn)換時間為時間為2n-1倍的時鐘信號周期。倍的時鐘信號周期。2、 逐次漸近（逼近）型逐次漸近（逼近）型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器逐次逼近轉(zhuǎn)換過程與用天平稱物重非常相似逐次逼近轉(zhuǎn)換過程與用天平稱物重非常相似 。所加砝所加砝碼重量碼重量第一次第一次第二次第二次第三次第三次第四次第四次再加再加4克克再加再加2克克再加再加1克克8 克克砝碼總重砝碼總重 待測重量待測重量Wx ，8克砝碼保留克砝碼保留砝碼總重仍砝碼總重仍 待測重量待測重量Wx ， 2克砝碼撤除克砝碼撤除砝碼總重砝碼總重 待測重量待測重量Wx ， 1克砝碼保留克砝碼保留

19、 結(jié)果結(jié)果8 克克12 克克12 克克13 克克 （）（） 轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理 所用砝碼重量：所用砝碼重量：8克、克、4克、克、2克和克和1克?？?。設(shè)待秤重量設(shè)待秤重量Wx = 13克?？?。稱重過程稱重過程 （二）轉(zhuǎn)換過程（二）轉(zhuǎn)換過程轉(zhuǎn)換開始前先將所轉(zhuǎn)換開始前先將所有寄存器清零。開有寄存器清零。開始轉(zhuǎn)換以后，時鐘始轉(zhuǎn)換以后，時鐘脈沖首先將寄存器脈沖首先將寄存器最高位置成最高位置成1，使，使輸出數(shù)字為輸出數(shù)字為1000。這個數(shù)碼被這個數(shù)碼被DAC轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成相應的模擬電換成相應的模擬電壓壓vo ，與，與vi 進行比進行比較。若較。若vi vo ,說明說明數(shù)字過大，故將數(shù)字過大，故將1清清除，換為除，

20、換為0；若；若vi vo，說明數(shù)字不夠，說明數(shù)字不夠大，將大，將1保留。保留。然后，再將次高位置成然后，再將次高位置成1，并經(jīng)過比較確，并經(jīng)過比較確定這個定這個1是否應該保留。這樣逐位比較下是否應該保留。這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。最后寄存器中去，一直到最低位為止。最后寄存器中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。1 0 0 0 0（三）轉(zhuǎn)換器實例（三）轉(zhuǎn)換器實例環(huán)形寄存器環(huán)形寄存器減小量化誤差減小量化誤差數(shù)碼寄存器中數(shù)碼寄存器中FFAFFC的轉(zhuǎn)換過程的轉(zhuǎn)換過程000100110010vi vo111101vi vovi vo011001vi vovi vo111

21、1101011000110100010001CLK2CLKvi vo3CLK5CLK4CLK轉(zhuǎn)換時間：轉(zhuǎn)換時間：(n+2)TC 先將先將vI轉(zhuǎn)換成與之成正比的時間寬度信號，然轉(zhuǎn)換成與之成正比的時間寬度信號，然后在這個時間內(nèi)用固定頻率脈沖計數(shù)，計數(shù)的結(jié)果即為正比于后在這個時間內(nèi)用固定頻率脈沖計數(shù)，計數(shù)的結(jié)果即為正比于輸入模擬電壓的數(shù)字信號。輸入模擬電壓的數(shù)字信號。（三）雙積分型三）雙積分型ADC （V-T變換型）變換型）轉(zhuǎn)換前，轉(zhuǎn)換前，vL=0，先將，先將計數(shù)器清零，接通開計數(shù)器清零，接通開關(guān)關(guān)S0，電容，電容C完全放完全放電。電。vL=1開始轉(zhuǎn)換：開始轉(zhuǎn)換： （1）S0斷開，斷開，S1合到合到

22、vI一一側(cè)，積分器對側(cè)，積分器對vI 進行固定進行固定時間時間T1的積分的積分1101TIOIvTvdtvCRRC 1101TIOIVTvdtvCRRC 21010TREFIV dtCRTvRC 2、 轉(zhuǎn)換過程轉(zhuǎn)換過程（2） S1合到合到VREF一側(cè)，積一側(cè)，積分器反向積分，直到分器反向積分，直到vO=0，積分時間為積分時間為T2， T2所包含的所包含的時鐘個數(shù)即為輸出數(shù)字量時鐘個數(shù)即為輸出數(shù)字量。1221IR E FICCR E FTTvVTTDvTT V 2001TREFOOtVvdtvCR S13、 轉(zhuǎn)換波形轉(zhuǎn)換波形1221IR E FICCR E FTTvVTTDvTT V 2nIR

23、E FDvV 12nCCTNTT 令令則則優(yōu)點：優(yōu)點：由于轉(zhuǎn)換結(jié)果與積分時間常數(shù)由于轉(zhuǎn)換結(jié)果與積分時間常數(shù)RC無關(guān)，從而消除無關(guān)，從而消除了積分非線性帶來的誤差，且性能穩(wěn)定。了積分非線性帶來的誤差，且性能穩(wěn)定。由于雙積分由于雙積分A/D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換器在T1時間內(nèi)獲的是輸入電壓的平時間內(nèi)獲的是輸入電壓的平均值（輸入端有積分器），因此具有很強的抗工頻干擾的均值（輸入端有積分器），因此具有很強的抗工頻干擾的能力。能力。 (3)(3)不需要穩(wěn)定的時鐘源，只要時鐘源在一個轉(zhuǎn)換周期時間不需要穩(wěn)定的時鐘源，只要時鐘源在一個轉(zhuǎn)換周期時間（T1+T2）內(nèi)保持穩(wěn)定即可。內(nèi)保持穩(wěn)定即可。缺點：缺點：轉(zhuǎn)換速度慢，每完

24、成一次轉(zhuǎn)換時間應取在轉(zhuǎn)換速度慢，每完成一次轉(zhuǎn)換時間應取在 2T1=2n+1TC以上。以上。2nIREFDvV 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度 三、三、 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是用轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是用和和來描述的。來描述的。 說明說明A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力。通常以輸出轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力。通常以輸出二進制二進制( (或十進制或十進制) )數(shù)的位數(shù)表示。數(shù)的位數(shù)表示。 表示表示A/D轉(zhuǎn)換器實際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出轉(zhuǎn)換器實際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出數(shù)字量之間的差別。通常以輸出誤差的最大值形數(shù)字量之間的差別。通常以輸出誤差的最大值形式給出，常用最低有效位的倍數(shù)表示。式給出，常用最低有效位的倍數(shù)表示。 例：輸入模擬電壓的變化范圍為例：輸入模擬電壓的變化范圍為05