5章-信號(hào)的轉(zhuǎn)換-(2) - 副本

1、5章-信號(hào)的轉(zhuǎn)換-(2) - 副本5章-信號(hào)的轉(zhuǎn)換-(2) - 副本從信息形態(tài)變化的觀點(diǎn)將各種轉(zhuǎn)換分為三種：從自然界物理量到電量的轉(zhuǎn)換電量之間的轉(zhuǎn)換從電量到物理量的轉(zhuǎn)換5章 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路從信息形態(tài)變化的觀點(diǎn)將各種轉(zhuǎn)換分為三種：5章 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路在進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，需要考慮以下問題： 轉(zhuǎn)換電路應(yīng)具有線性特性要求信號(hào)轉(zhuǎn)換電路具有一定的輸入阻抗和輸出阻抗以與之相聯(lián)的器件阻抗匹配有足夠的驅(qū)動(dòng)能力和動(dòng)態(tài)范圍。在進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，需要考慮以下問題： 按轉(zhuǎn)換的方式分： 線性轉(zhuǎn)換 非線性轉(zhuǎn)換 線性轉(zhuǎn)換是采用線性電路來完成的，線性轉(zhuǎn)換只能改變信號(hào)頻譜分量的相對大小，而不會(huì)產(chǎn)生新的頻率成分，某些波形轉(zhuǎn)換、電壓/電流轉(zhuǎn)

2、換可依靠線性轉(zhuǎn)換電路來完成。 利用非線性電路可以實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換，例如混頻、分頻和倍頻。信號(hào)的非線性轉(zhuǎn)換主要應(yīng)用于信號(hào)的傳輸方面，特別是信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，也就是信號(hào)的遙傳。按轉(zhuǎn)換的方式分： 常用的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路有：采樣/保持（S/H）電路電壓比較電路（compararator）V/f（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器f/V（頻率/電壓）轉(zhuǎn)換器V/I（電壓/電流）轉(zhuǎn)換器I/V（電流/電壓）轉(zhuǎn)換器A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換器常用的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路有：5.1 采樣保持電路基本性質(zhì)捕捉時(shí)間：從發(fā)出采樣指令的時(shí)刻起，直到輸出信號(hào)穩(wěn)定地跟蹤上輸入信號(hào)為止，所需的時(shí)間定義為捕捉時(shí)間關(guān)斷時(shí)間：從發(fā)出保持指令地時(shí)刻起，

3、直到輸出信號(hào)穩(wěn)定下來為止，所需的時(shí)間定義為關(guān)斷時(shí)間。捕捉時(shí)間長，電路的跟蹤特性差，關(guān)斷時(shí)間長，電路的保持特性不好，它們限制了電路的工作速度。5.1 采樣保持電路基本性質(zhì)捕捉時(shí)間：從發(fā)出采樣指令的時(shí)刻起1. 基本原理采樣保持電路的基本性質(zhì)組成：模擬開關(guān)模擬信號(hào)存儲(chǔ)電容緩沖放大器1. 基本原理采樣保持電路的基本性質(zhì)5章-信號(hào)的轉(zhuǎn)換-(2) - 副本fsfminfsfmin f O fmin fmax a) F(f) b) E0 E1 E2 O fs 2fs f Fs(f) O fmin fmax fs- fmax fs+ fmax fs 2 fs f F(f)* Fs(f) fsfminfsfmi

4、n f O fmin fmax a 對采樣保持電路的主要要求： 精度 速度為提高實(shí)際電路的精度和速度，可從元件和電路兩方面著手解決。 對采樣保持電路的主要要求：輸入輸出緩沖器 特別需注意的參數(shù)：輸入偏置電流以及帶寬，上升速率和最大輸出電流等性能參數(shù)。輸入輸出緩沖器 特別需注意的參數(shù)：輸入偏置電流以模擬開關(guān) 模擬開關(guān)是一種在數(shù)字信號(hào)控制下將模擬信號(hào)接通或斷開的元件或電路。該開關(guān)由開關(guān)元件和控制（驅(qū)動(dòng)）電路兩部分組成。控制電路開關(guān)元件模擬開關(guān)控制電路開關(guān)元件 模擬開關(guān)的分類 按切換的對象分：電壓和電流開關(guān) 電壓模擬開關(guān)的特點(diǎn)是：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，跨于它兩端的電壓總與被換接的電壓Vx有關(guān)，而且通過開關(guān)的

5、電流則與負(fù)載RL有關(guān)。 電流模擬開關(guān)的特點(diǎn)是：不管負(fù)載電阻RL的大小如何，流過開關(guān)的電流總是和被換接的電流Ix相等，而且換接的電壓則由RL*Ix決定。VXVKRLIKRLIx(a) 電壓開關(guān)(b) 電流開關(guān) 模擬開關(guān)的分類VXVKRLIKRLIx(a) 電壓開關(guān)(b模擬開關(guān)的分類 按切換的對象使用的元件：機(jī)械觸點(diǎn)式和電子式開關(guān) 機(jī)械觸點(diǎn)式：干簧繼電器，水銀繼電器及機(jī)械振子繼 電器等。 電子式開關(guān)：二極管、雙極性晶體管、場效應(yīng)晶體管、光耦合器件及集成模擬開關(guān)等。模擬開關(guān)的分類模擬開關(guān)的性能參數(shù) 靜態(tài)特性：主要指開關(guān)導(dǎo)通和斷開時(shí)輸入端與輸出端之間的電阻Ron和Roff,此外還有最大開關(guān)電壓、最大開

6、關(guān)電流和驅(qū)動(dòng)功耗等。 動(dòng)態(tài)特性：開關(guān)動(dòng)作延遲時(shí)間，包括開關(guān)導(dǎo)通延遲時(shí)間Ton和開關(guān)截止延遲時(shí)間Toff, 通常TonToff, 理想模擬開關(guān)時(shí)Ton0，Toff0模擬開關(guān)的性能參數(shù)模擬開關(guān)的性能參數(shù) 為了得到高質(zhì)量的采樣保持電路，場效應(yīng)模擬開關(guān)的速度應(yīng)快，極間電容，夾斷電壓或開啟電壓，導(dǎo)通電阻和反向漏電流等參數(shù)都應(yīng)小。模擬開關(guān)的性能參數(shù)模擬開關(guān)增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)電路（絕緣柵型） D B S G ui uo uc i b) S B D G ui uo uc i a) ui o Ron O ui 模擬開關(guān)增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)電路（絕緣柵型） D B S 模擬開關(guān)CMOS開關(guān)電路 ui uo

7、uGP uGN +E -E ui o Ron Ron(C) Ron(N) Ron(P) ui O a) b) 模擬開關(guān)CMOS開關(guān)電路 ui uo uGP uGN +E 集成模擬開關(guān)CMOS開關(guān)電路 uc ui +E 圖6-6 含輔助電路的CMOS開關(guān)電路 uo -E D2 DG1 1 1 V3 V4 V3 V4 1 1 DG2 uc -E V2 V1 V5 +E 集成模擬開關(guān)CMOS開關(guān)電路 uc ui +E 圖6-6 多路模擬開關(guān) 0 2 3 5 6 7 輸入/輸出 A B C 輸出/輸入 +E -E1 -E2 邏輯電平轉(zhuǎn)換電路 8選1譯碼電路 13 14 15 12 1 5 2 4 16

8、 11 10 9 6 8 7 INH S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 圖6-7 CD4051原理圖 1 4 多路模擬開關(guān) 0 2 3 5 6 7 輸入/輸出 A B C存儲(chǔ)電容 選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小和泄漏電阻大的電容器，如聚苯乙烯，鉭電容和聚碳酸脂電容器等。(原因：當(dāng)電路從采樣轉(zhuǎn)到保持，介質(zhì)的吸附效應(yīng)會(huì)使電容器上的電壓下降，被保持的電壓低于采樣轉(zhuǎn)保持瞬間的輸入電壓，峰值檢波器復(fù)位時(shí)，電容放電，介質(zhì)吸附效應(yīng)會(huì)使放電后的電容電壓回升，引起小信號(hào)峰值的檢波誤差。電容器的泄漏電阻引起電容上的保持電壓隨時(shí)間逐漸減小，降低保持精度）存儲(chǔ)電容什么是電容的吸附效應(yīng)？在實(shí)際電容器中，電容器介質(zhì)的偶

9、極子及其界面極化的形成和消失都不可能瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)，往往需要一定的時(shí)間，因而使電介質(zhì)常數(shù)隨信號(hào)頻率和環(huán)境溫度變化，不能似為常數(shù)實(shí)際電容器的仿真模型如右圖所示，圖中C為理想電容值，R0為電容器的泄漏電阻，其余的阻容網(wǎng)絡(luò)為則為介質(zhì)吸附效應(yīng)的仿真。1什么是電容的吸附效應(yīng)？在實(shí)際電容器中，電容器介質(zhì)的偶極子及其總結(jié) 從元件方面來看，提高精度的重要措施是減小各種漏電流和偏置電流，選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小的電容器，減小開關(guān)導(dǎo)通電阻等的影響。提高工作速度的措施是提高開關(guān)速度，減小開關(guān)極間電容的影響，選用上升速率和輸出電流大的運(yùn)算放大器。總結(jié) 從元件方面來看，提高精度的重要單片集成采樣保持電路 & 1 2 3 4 5 6

10、 7 8 9 10 11 12 13 14 模擬量輸入 狀態(tài) AD571 偏移調(diào)節(jié) C +5V AD582 uo ui - + + N1 - + + N2 Uc S DG # 單片集成采樣保持電路 & 1 2 3 4 5 6 7 8 總結(jié)模擬開關(guān)：要求模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻小，漏電流小，極間電容小和切換速度快。存儲(chǔ)電容：要選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小的和泄漏電阻大的電容。運(yùn)算放大器：選用輸入偏置電流小、帶寬寬及轉(zhuǎn)換速率（上升速率）大的運(yùn)算放大器；輸入運(yùn)放還應(yīng)具有大的輸出電流 總結(jié)模擬開關(guān)：要求模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻小，漏電流小，極間電容小5.2 電壓比較電路(Comparer) 比較器用通用運(yùn)算放大器和專用集成

11、比較器的區(qū)別？ （1）比較器的一個(gè)重要指標(biāo)是它的響應(yīng)時(shí)間，它一般低于10-20ns。響應(yīng)時(shí)間與放大器的上升速率和增益-帶寬積有關(guān)。因此，必須選用這兩項(xiàng)指標(biāo)都高的運(yùn)算放大器作比較器，并在應(yīng)用中減小甚至不用相位補(bǔ)償電容，以便充分利用通用運(yùn)算放大器本身的帶寬來提高響應(yīng)速度。 （2）當(dāng)在比較器后面連接數(shù)字電路時(shí)，專用集成比較器無需添加任何元器件，就可以直接連接，但對通用運(yùn)算放大器而言，必須對輸出電壓采取嵌位措施，使它的高，彽輸出電位滿足數(shù)字電路邏輯電平的要求。5.2 電壓比較電路(Comparer) 一 電平比較電路（單閾值比較器） （a）差動(dòng)比較電路 一 電平比較電路（單閾值比較器） 一 電平比較電

12、路 （b）求和比較電路（閾值可變） 優(yōu)點(diǎn)：閾值可變 缺點(diǎn)：振零現(xiàn)象 一 電平比較電路 （b）求和比較電路（閾值可變） 二 滯回比較電路（正反饋閾值） 兩個(gè)閾值： 二 滯回比較電路（正反饋閾值） 三 窗口比較電路 三 窗口比較電路 比較器的選用(1)在要求不高時(shí)，也可以將運(yùn)放作為比較器，但輸出高、低電平要與下級相配合。(2)在要求精度（或靈敏度）高而響應(yīng)速度不是重點(diǎn)時(shí)，可以選精密型比較器，如CJ0119。在要求響應(yīng)快時(shí)要選高速型，如CJ0361（tr12ns），但靈敏度不高（為3000），兩者難以兼顧。(3)比較器的輸出電平雖然是要與數(shù)字電路的邏輯電平配合，但還要注意器件類型，一般來說，雙極型的

13、比較器與雙極型的數(shù)字電路能配合，反之亦然，對供電電源是否能合用也應(yīng)考慮。 比較器的選用例1、單限比較器電路的應(yīng)用某儀器中過熱檢測保護(hù)電路 例1、單限比較器電路的應(yīng)用某儀器中過熱檢測保護(hù)電路 例2、滯回比較器電路的應(yīng)用某電磁爐電路中電網(wǎng)過電壓檢測電路部分 例2、滯回比較器電路的應(yīng)用某電磁爐電路中電網(wǎng)過電壓檢測電應(yīng)用舉例 三極管 值分選電路885 V2.5 VV1V2V+15 V10 k20 k20 k430 k1 M5 k1.5 k3CG50 100，LED 不亮。分析電路是否滿足要求： 100，LED 亮，應(yīng)用舉例 三極管 值分選電路885 V2.5 VV1V解IB = (15 - 0.7 )

14、 /1430= 0.01 mA當(dāng) 50 時(shí)，IC 0.5 mA，UC 100 時(shí)，IC 1 mA，UC 5 V V1 導(dǎo)通，LED 亮當(dāng) 50 100 時(shí)，2.5 V UC 5 V， LED 不亮解IB = (15 - 0.7 ) /1430= 0.0例3、窗口比較器電路的應(yīng)用采用上面窗口比較器可以區(qū)分三極管是否在需要范圍內(nèi)，比如記為合格范圍為 50100，其它100均要取出，則可用發(fā)光二極管亮表示一種越限極警，不亮記為可通過即合格。例3、窗口比較器電路的應(yīng)用采用上面窗口比較器可以區(qū)分三極管比較器作為接口電路的應(yīng)用1、不同通訊方式間電平的轉(zhuǎn)換2、不同儀器間的電平轉(zhuǎn)換比較器作為接口電路的應(yīng)用5.

15、3 電壓頻率轉(zhuǎn)換電路V/f 轉(zhuǎn)換器定義：V/f (電壓/頻率)轉(zhuǎn)換器能把輸入信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號(hào)，即它的輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)電壓值成比例，故又稱為電壓控制(壓控)振蕩器(VCO)。應(yīng)用：在調(diào)頻，鎖相和A/D變換等許多技術(shù)領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。指標(biāo)：額定工作頻率和動(dòng)態(tài)范圍，靈敏度或變換系數(shù)，非線性誤差，靈敏度誤差和溫度系數(shù)等5.3 電壓頻率轉(zhuǎn)換電路V/f 轉(zhuǎn)換器電壓頻率轉(zhuǎn)換電路積分復(fù)原型 組成：積分器、比較器和積分復(fù)原開關(guān)等電壓頻率轉(zhuǎn)換電路積分復(fù)原型電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電荷平衡型電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電荷平衡型電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電荷平衡型電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電荷平衡型電壓頻率轉(zhuǎn)換電路集成V/F轉(zhuǎn)換器

16、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路集成V/F轉(zhuǎn)換器電壓頻率轉(zhuǎn)換電路集成V/F轉(zhuǎn)換器電壓頻率轉(zhuǎn)換電路集成V/F轉(zhuǎn)換器f/V轉(zhuǎn)換電路通用f/V 轉(zhuǎn)換電路 包括三個(gè)部分：電平比較器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和彽通濾波器f/V轉(zhuǎn)換電路通用f/V 轉(zhuǎn)換電路f/V轉(zhuǎn)換電路 Tw 0V 0V u2 uN uP Um UH UL 66RRRE+ UH 0V 0V 0V ui u1 u2 UZ （擴(kuò)展） f/V轉(zhuǎn)換電路 Tw 0V 0V u2 uN uP Um U單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 具有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)兩種工作狀態(tài)。 在外加觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。在暫穩(wěn)態(tài)維持一定時(shí)間后，再自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)。 暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長短取決于電

17、路的參數(shù)。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 具有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)兩種工作單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，多用于脈沖波形的整形、延時(shí)和定時(shí)。 1. 脈沖整形：對于幅度和寬度都不規(guī)則的脈沖信號(hào)，只要這些脈沖的幅度都大于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)電平，則經(jīng)過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以將不規(guī)則的脈沖波形變成幅度和寬度都相同的脈沖波形。 2. 用于定時(shí)：利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)期間輸出的高、低電平去控制某個(gè)電路定時(shí)工作。 3. 用于延時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，多用于脈沖利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)期間輸出的高電平去控制與門的開利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)期間輸出的高電平去控制與門的開 3. 延

18、時(shí)：在一個(gè)脈沖信號(hào)到達(dá)后，延遲一段時(shí)間再產(chǎn)生一個(gè)脈沖，以控制兩個(gè)相繼進(jìn)行的操作。 延時(shí) 脈沖形成 3. 延時(shí)：在一個(gè)脈沖信號(hào)到達(dá)后，延遲一段時(shí)間再產(chǎn)生一個(gè)f/V轉(zhuǎn)換電路集成f/V轉(zhuǎn)換器穩(wěn)態(tài)：Q=0暫穩(wěn)態(tài)：Q=1暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間由Rt, Ct充電時(shí)間決定。暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，IS對RL,CL充電f/V轉(zhuǎn)換電路集成f/V轉(zhuǎn)換器穩(wěn)態(tài)：Q=0暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，5.4 I/V轉(zhuǎn)換電路1.I/V轉(zhuǎn)換器5.4 I/V轉(zhuǎn)換電路1.I/V轉(zhuǎn)換器例1將010mA的輸入直流電流轉(zhuǎn)換為010V的輸出直流電壓。如圖所示，取R1250（即ui02.5V），R35.1k，則R215k0.3 k（一個(gè)15k的電阻與一個(gè)2.2k的電位器串聯(lián)），R

19、43.9k。例1將010mA的輸入直流電流轉(zhuǎn)換為010V的輸出直流電T形網(wǎng)絡(luò)微電流放大電路 T形網(wǎng)絡(luò)微電流放大電路 2.V/I轉(zhuǎn)換器2.V/I轉(zhuǎn)換器例2如果要將010V的輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為420 mA的輸出直流電流，試設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)換電路并計(jì)算相關(guān)元件參數(shù)。例2如果要將010V的輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為420 mA的輸5.5 AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容1 分辨率：對應(yīng)一個(gè)數(shù)字輸出的模擬輸入電壓有一定的幅度范圍，若超過這個(gè)幅度范圍，數(shù)字輸出就會(huì)發(fā)生變化，這樣能分別的電壓范圍叫做分辨率。通常用LSB（Least Significant Bit)表示。5.5 AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)

20、理解定義和內(nèi)容AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容2 量化和量化誤差：將幅度連續(xù)取值的模擬信號(hào)變?yōu)橹荒苋∮邢迋€(gè)某一最小當(dāng)量的整數(shù)倍數(shù)值的過程稱為量化。 通過量化將連續(xù)量轉(zhuǎn)換成離散量，必然存在類似于四舍五入產(chǎn)生的誤差，最大誤差可達(dá)到1LSB的1/2。此誤差叫做量化誤差。AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容2 量化和量化誤差： a) f(t) t F8 F6 F5 F4 F3 F2 F1 0 1 2 3 4 5 6 7 F7 O b) f1(t) t 0 1 2 3 4 5 6 7 011 101 111 111 110 100 0

21、11 101 對應(yīng)編碼 1F2F3F4F5F6F7F8FAD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容 a) f(tAD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容3 精度：理想的ADC是指不含量化誤差以外的誤差，但實(shí)際上由于使用的元件和噪聲等產(chǎn)生各種誤差。精度是表示所含誤差的比例，用刻度的百分比或PPM表示。精度分為絕對精度和相對精度。AD轉(zhuǎn)換電路和DA轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)理解定義和內(nèi)容AD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理1 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器 # -1 +1 電子開關(guān) 計(jì)數(shù)器 控制邏輯 數(shù)據(jù)輸出 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘 R C Ui UR -UR UC - + + N b) UC Ui1 Ui2 T1 t O 2

22、T2TAD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 # -1 +1 電子開關(guān) AD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理2 逐次逼進(jìn)式A/D轉(zhuǎn)換器 比較器 D/A 轉(zhuǎn)換器 逐次逼近 寄 存 器 邏輯控制 電 路 輸出緩沖器 輸出允許 轉(zhuǎn)換結(jié)束 啟動(dòng) 時(shí)鐘 Ui US Dn-1 D0 AD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 比較器 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理3 并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器 -1 +1 # N1 -1 +1 # -1 +1 # N2 N3 1 & 1 Ui d1 d0 3UR/4 UR/2 UR/4 AD轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 -1 +1 # N1 -1AD轉(zhuǎn)換器集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC

23、0809 a) 8路 模擬 開關(guān) IN7 8路模擬量輸入 地址 鎖存 與 譯碼 ADDA ADDB ADDC ALE 3位 地址線 地址鎖存允許 -1 +1 SAR 控制邏輯與時(shí)序 啟動(dòng)START CLK EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束 8位數(shù)據(jù)輸出 三態(tài)輸 出鎖存 緩沖器 D0 D7 OE輸出允許 REF(+) REF(-) 開關(guān)樹 GND UCC # IN0 WR AD轉(zhuǎn)換器集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 a) 8路 模擬AD轉(zhuǎn)換器集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 b) START GND 四分頻 P0.7 P0.0 P0.1 P0.2 ui7 ui0 P2.7 RDWR 0INTALE +5V ?/#

24、ADC0809 ALE OE EOC CLK UCC REF(+) REF() D7 D0 ADDC ADDB ADDA IN7 IN0 1 1 1 AD轉(zhuǎn)換器集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 DA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性對n位D/A轉(zhuǎn)換器 ，設(shè)其輸入是n位二進(jìn)制數(shù)字輸入信號(hào)Din (d1,dn),Din = d1x2-1+dnx2-n如果D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓位UR,則理想D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U0可表示為U0 = UR*DinDA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性對n位D/A轉(zhuǎn)換器 ，設(shè)其DA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及原理單片D/A轉(zhuǎn)換器的基本組成包括基準(zhǔn)電壓源，電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，電子開關(guān)陣列和相加

25、運(yùn)算放大器四部分組成。1 加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)電路 UR uo S2 d2 dn Sn 2R 4R 2n-1R S3 d3 S1 d1 R - + + N I1 I2 I3 In Io R1 A DA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及原理單片D/A轉(zhuǎn)換器的基本組成包DA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及原理1 R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò) UR R S1 S2 S3 R A1 d1 d2 d3 (MSB) 2RI8RI4RI2RI2R 2R 2R 4RIUo R dn-1 dn (LSB) 1R2-nInI2RnI2R1R2-nI2R 2R 2R Io Sn-1 Sn R1 A2 A3 An-1 An 1 0 1 0 1 0 1

26、 0 1 0 - + + N DA轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及原理1 R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò) UDA轉(zhuǎn)換器集成D/A轉(zhuǎn)換器 UREF UCC Rf b Io1 Io2 CSDI11 DI10 DI1 DI0 XFER21BYBY1WR2WRDAC1208 4位輸入鎖存器 LE1 LE2 LE3 LSB MSB 8位輸入鎖存器 12位 DAC 鎖存器 12位相乘型D/A 轉(zhuǎn)換 電路 15 16 17 DI9 19 20 4 5 6 7 8 9 23 1 2 21 22 10 14 13 11 24 3 12 & & & DI8 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 18 23 DA轉(zhuǎn)換器集成D/A轉(zhuǎn)換器 AD-DA轉(zhuǎn)換器實(shí)例仿真有一模數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路如圖，試根據(jù)不同轉(zhuǎn)換頻率，仿真該電路REF1=REF2=10VIn 10sin4t1E9A/DD/A128EOvrinConv REF1 REF2 Out0AD-DA轉(zhuǎn)換器實(shí)例仿真有一模數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路如