電工學-第13章模擬信號與數(shù)字信號的相互轉換

1第13章模擬信號與數(shù)字信號的相互轉換13.1數(shù)模轉換器13.2模數(shù)轉換器13.3應用實例

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數(shù)模轉換器

數(shù)字量與數(shù)字量等值的十進制數(shù)成正比的模擬量D/AD/A轉換器的組成：(1)數(shù)碼寄存器(2)模擬電子開關電路(3)解碼網(wǎng)絡(4)求和電路(5)基準電壓高等教育出版社高等教育出版社3D3D2D1D0UREF－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4

32

1S3

S2

S1

S0

Uo△RRR

數(shù)模轉換器電子雙向開關Di=0

時，Si

接地；Di=1

時，Si

接UREF

。4－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4

32

1S3

S2

S1

S0

Uo△RRRUi=0=0(1)D3D2D1D0=0000

時高等教育出版社5(2)D3D2D1D0=0001時（S10單獨接UREF

）UREF+－2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo1△2RUREF24Uo0=－輸出：高等教育出版社6(3)D3D2D1D0=0010

時（S1單獨接UREF

）UREF+－2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo2△2R輸出：UREF23Uo1=－高等教育出版社7(4)D3D2D1D0=0100

時（S2單獨接UREF

）+－UREF2R2RR4

2R2R13R2RR－＋＋3R8

Uo3△2R輸出：UREF22Uo2=－高等教育出版社8(5)D3D2D1D0=1000

時（S3單獨接UREF

）+－UREF2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo4△2R輸出：UREF21Uo3=－高等教育出版社9Uo=D3Uo3＋D2Uo2＋D1Uo1＋D0Uo0UREF24Uo=－∑2i

Di

3i=0UREF2Uo=－(D3＋D2＋D1＋D0)UREF22UREF23UREF24

Di

=1時，Si

接UREF

；Di=0時，Si

接地。

若輸入為n位，則UREF2nUo=－∑2i

Di

n-1i=0∑2i

Di

n-1i=0與n位二進制數(shù)等值的十進制數(shù)高等教育出版社10最小輸出電壓→輸入二進制數(shù)為0···01最大輸出電壓→輸入二進制數(shù)為1···11UominUomaxKRR=12n－1=

分辨率KRR高等教育出版社11

電子雙向開關T1＋UREF

DiSi＋UCC

－UBBT2T3T4Di=0

時，T4飽和導通，Si=0

；Di=1

時，T3飽和導通，Si=1。高等教育出版社128位R-2R型數(shù)模轉換器DAC0832片選端寫選通1輸入鎖存允許寫選通2數(shù)據(jù)傳輸控制基準電壓反饋信號輸入電流輸出線高4位數(shù)據(jù)輸入線低4位數(shù)據(jù)輸入線模擬地數(shù)字地電源高等教育出版社13解：(1)輸入二進制數(shù)為

1011

時=－2－6×10×(0×25＋0×24

＋1×23＋0×22＋1×21＋1×20)

V=－1.71875V

[例13.1.1]

某六位R－2R型數(shù)模轉換器的基準電壓UREF=10V，求輸入二進制數(shù)為1011

和111101

兩種情況下的輸出模擬電壓及該數(shù)模轉換器的分辨率。=－9.53125VUREF26Uo=－∑2i

Di

5i=0UREF26Uo=－∑2i

Di

5i=0(2)輸入二進制數(shù)為

111101

時(3)分辨率KRR=12n－1

=126－1=－0.0159高等教育出版社1413.2

模數(shù)轉換器

對逐次逼近型A/D轉換器的工作原理的認識天平

砝碼8421真值為13g高等教育出版社1513.2

模數(shù)轉換器在最高位設定數(shù)字量1D/A模擬量

與待轉換的模擬量比較

修改在次高位設定數(shù)字量1D/A模擬量

修改

與待轉換的模擬量比較直至設定的數(shù)字量與待轉換的模擬量之間的誤差小于最低一位數(shù)字量為止。

對逐次逼近型A/D轉換器的工作原理的認識高等教育出版社16一、結構（1）順序脈沖分配器（2）數(shù)碼寄存器（3）數(shù)模轉換器（4）電壓比較器D1順序脈沖分配器CP1CP2CP3CP4CP5D4D3D2uAux清零Q41DC1SDFF4RD－

++

Q31DC1SDFF3RDQ21DC1SDFF2RDQ11DC1SDFF1RD1111數(shù)模轉換器高等教育出版社17D1順序脈沖分配器CP1CP2CP3CP4CP5D4D3D2uAux清零Q41DC1SDFF4RD－

++

Q31DC1SDFF3RDQ21DC1SDFF2RDQ11DC1SDFF1RD1111數(shù)模轉換器設ux

=6.88V、

UREF=－10V(1)

清零；6.88V10

0

0

05V117.5V16.25V16.875V1(2)

從最高位開始比較，逐次到最低位11110111011111111二、工作過程高等教育出版社18

模擬地