《第9章 模拟量与数字量的转换》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章 模拟量与数字量的转换（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第9 9章章 模拟量与数字量的转换模拟量与数字量的转换学习要点数模转换器的组成和工作原理模数转换器的组成和工作原理9.2 ADC和ADC0809芯片第第9 9章章 模拟量与数字量的转换模拟量与数字量的转换9.1 DAC和DAC0832芯片能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器模数转换器，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 。9.1 DAC和DAC0832芯片9.1 DAC和DAC0832芯片 9.1.1 DAC的工作原 理 9.1.2 集成D
2、AC0832芯片9.1.3 DAC的主要性能指标 1. 分辨率是指D/A转换器的最小输出电压 与最大输出电压之比，也可以用数字量的位 数n确定分辨率 2. 精度绝对精度指输出模拟电压的实 际值与理想值之差。相对精度又被称作线性度，通常用非线性 误差表示。指实际输出与理想值偏差的最大 值与满量程输出之比的百分数来表示。 3. 转换时间从输入数字起到输出电压（ 电流）达到稳定值所需时间9.2 ADC和ADC0809芯片9.2.1 ADC的基本概念将模拟量转换 为数字量通常需要经过采样、保持、量 化和编码四个步骤，采样保持在采样 保持电路中完成，量化和编码在模数转 换电路中完成。1.采样、保持2模数
3、转换电路(a) 逐渐逼近型AD转换电路 (b) 时序图 9.2.2 ADC0809芯片 工作原理工作原理为了分析方便，设D/A转换器的参考电压为UR=8V，输入的模拟 电压为ui=4.52V。 转换开始前，先将逐次逼近寄存器的4个触发器FAFD清0，并 把环形计数器的状态置为Q1Q2Q3Q4Q5=00001。第1个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器右移一位，其 状态变为10000。由于Q1=1，Q2、Q3、Q4、Q5均为0，于是触 发器FA被置1，FB、FC和FD被置0。所以，这时加到D/A转换器 输入端的代码为d3d2d1d0=1000 ，D/A转换器的输出电压为：uo和ui在比较器中比较
4、，由于uoui，所以比较器的输出电压 为uA=1。第3个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位， 其状态变为00100。这时由于uA=1，Q3=1，Q1、Q2、Q4、Q5 均为0，于是触发器FA的1保留，而FB被置0。与此同时，Q3的 高电平将触发器FC置1。所以，这时加到D/A转换器输入端的 代码为d3d2d1d0=1010 ，D/A转换器的输出电压为：uo和ui在比较器中比较，由于uoui，所以比较器的输出电压为uA=1。第4个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位，其状态变为00010。这时由于uA=1，Q4=1，Q1、Q2、Q3、Q5均为0，于是触发器FA、FB的状态保
5、持不变，而触发器FC被置0。与此同时，Q4的高电平将触发器FD置1。所以，这时加到D/A转换器输入端的代码为d3d2d1d0=1001 ，D/A转换器的输出电压为：uo和ui在比较器中比较，由于uoui，所以比较器的输出电压为uA=0。第5个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位，其状态变为00001。这时由于uA=0，Q5=1，Q1、Q2、Q3、Q4均为0，于是触发器FA、FB、FC、FD的状态均保持不变，即加到D/A转换器输入端的代码为d3d2d1d0=1001。同时，Q5的高电平将门G8G11打开，使作为转换结果通过门G8G11送出。这样就完成了一次转换。转换过程如表所示。9.2.3 ADC的主要性能指标 分辨率A/D转换器对输入模拟电压微小变化 的分辨能力，它是数字输出的最低有效位LSB所 对应的模拟输入电压。若输入电压的满刻度值为VFS，则n位ADC的分辨率为 。 分辨率也可以用位数n表示。2. 转换误差：转换误差通常以输出误差最大值的形式给出，并以最低有效位的倍数表示ADC实际 输出的数字量与理论上应有的输出数字量之间的差别。例如转换误差 。 3. 转换时间：指完成一次D/A转换所需 时间，或从接到转换命令START开始到 EOC信号有效为止这段时间。
