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1、数/模、模/数转换器,数/模、模/数转换器概述 D/A 转换器 A/D 转换器,数/模、模/数转换器概述,能将模拟量转换为数字量的电路称为模/数转换器，简称A/D转换器或ADC； 能将数字量转换为模拟量的电路称为数/模转换器，简称D/A转换器或DAC。 ADC和DAC是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。 转换精度和转换速度是衡量上述两类转换器性能优劣的主要标志。 转换器的类型。 A/D、D/A转换器的输入/输出方式。,D/A 转换器,基本原理,将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从
2、数字量到模拟量的转换。,D/A 转换器,转换特性,K 为比例系数，D为输入二进制数所代表的十进制数。,D/A转换器的转换特性，是指其输出模拟量和输入数字量之间的转换关系。理想的D/A转换器的转换特性，应是输出模拟量与输入数字量成正比。,（2）转换精度 （高稳定度参考电压源、低漂移度运算放大器） D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值之差，即最大静态转换误差。 （3）输出建立时间（转换速度） 从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值时所需要的时间，称为输出建立时间。,D/A 转换器,主要技术指标,（1）分辨率 分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的D/A转换器中
3、，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。 分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。 1/（2n-1）,D/A 转换器,设RF=R/2,模拟电子开关S在取样脉冲CPS的控制下重复接通、断开的过程。S接通时，ui(t)对C充电，为取样过程；S断开时，C上的电压保持不变，为保持过程。在保持过程中，采样的模拟电压经数字化编码电路转换成一组n位的二进制数输出。,D/A 转换器,基本原理,t0时刻S闭合，CH被迅速充电，电路处于取样阶段。由于两个放大器的增益都为1，因此这一阶段uo跟随ui变化，即uoui。t1时刻取样阶段结束，S断开
4、，电路处于保持阶段。若A2的输入阻抗为无穷大，S为理想开关，则CH没有放电回路，两端保持充电时的最终电压值不变，从而保证电路输出端的电压uo维持不变。,D/A 转换器 （取样-保持电路）,D/A 转换器,主要技术指标 （1）分辨率 A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。 （2）相对精度 在理想情况下，所有的转换点应当在一条直线上。相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性的误差。 （3）转换速度 转换速度是指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间。,0uiVREF/14时，7个比较器输出
5、全为0，CP到来后，7个触发器都置0。经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0000。 VREF/14ui3VREF/14时，7个比较器中只有C1输出为1，CP到来后，只有触发器FF1置1，其余触发器仍为0。经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0=001。,D/A 转换器 （量化与编码）,3VREF/14 ui5VREF/14时，比较器C1、C2输出为1，CP到来后，触发器FF1、FF2置1。经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0010。 5VREF/14ui7VREF/14时，比较器C1、 C2、 C3输出为1，CP到来后，触发器FF1、 FF2、 FF3置1。经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0=011。 依此类推，可以列出ui为不同等级时寄存器的状态及相应的输出二进制数。,D/A 转换器 （量化与编码）,D/A 转换器 （量化与编码）,
