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1、本章重点、难点 模数转换器（ADC） 集成模数转换器 数模转换器（DAC） 集成数模转换器 本章小结,返回主目录,第十四章 集成数模转换器和模数转换器,本章重点、难点,模拟信号转换成数字信号的转换过程 典型的集成模数转换器的功能及应用 典型的集成数模转换器的功能及应用,重点：,难点：,ADC的基本原理及主要技术指标 DAC的基本原理及主要技术指标,14.1模数转换器（ADC）,ADC一般要经过采样、保持、量化和编码四个过程,一、A/D转换的基本步骤,1.采样保持,电路的原理图,工作波形,2.量化编码,量化是将离散信号的幅值变化为某个最小单位（量化单位）的整数倍。 量化的方法： （1）只舍不入。
2、 （2）有舍有入。 量化的数值用二进制代码表示称为编码。 越小，量化误差越小，但编码形成的二进制代码的位数也越多。,1.并行比较型ADC,二、ADC的,基本原理,并行比较型ADC的特点,1.并行比较型ADC是一种直接模数转换器。转换时间只受比较器、寄存器和编码电路延迟时间的限制，因此转换速度最快。,2. 一个n位的转换器需要2n-1个比较器，电路规模极大，集成制造困难，价格也高。,并行比较型ADC只适用于视频A/D转换器等要求速度特别高的领域。,2.逐次比较型ADC,逐次比较型ADC在低分辨率（12位）时，其价格很高。,直接型模数转换器,3.双积分型ADC,直接型模数转换器,精度高、抗干扰能力
3、比较强。,三、ADC的主要技术指标,1.转换精度（用分辨率和转换误差来描述） 分辨率是指引起输出数字量变动一个二进制数码最低有效位时，输入模拟量的最小变化量。 转换误差通常以相对误差的形式给出，它表示A/D转换器实际输出的数字量与理想输出数字量之间的差别，并用最低有效位的倍数表示。,2.转换时间,转换时间是指完成一次A/D转换所需的时间，其倒数又称为转换速度。,14.2集成模数转换器,一、八位八通道单片A/D逐次比较型转换器 ADC0809,内部结构方框图,二、ADC0809主要性能,八位逐次比较型A/D转换器，逻辑电平与TTL兼容； 有锁存功能的8路模拟量转换开关，可对8路05V模拟量进行分
4、时转换； 输出具有三态锁存/缓冲功能； 分辨率：8位； 转换时间：100us；,不可调误差：1LSB； 功耗：15mW； 工作电压：+5V； 片内无时钟，一般需外加640KHz以下（不低于100KHz）的时钟信号。 工作温度范围为-4085摄氏度,二、ADC0809主要性能,三、ADC0809的典型应用,14.3数模转换器（DAC）,一、T形电阻网络型D/A转换器,精度容易保证，给生产制造带来了极大方便。,二、倒T形电阻网络型D/A转换器,消除了T形电阻型DAC在开关变换时容易出现尖峰脉冲的缺点，进一步提高了转换速度。,三、D/A转换器的主要技术指标,1.转换特性与分辨率 D/A转换器(DAC
5、)的输出电压V0对于输入数据D=Dn-1D0有V0=KD，K是转换系数。 位数n越多，分辨率越高。,2.转换误差 指D/A转换器输出的实际值与理论值的最大偏差。转换误差和满刻度输出电压及转换精度有关。,3.转换速度 通常用输入数字量到输出模拟量所需的转换时间来衡量，转换时间越短，转换速度越快。,14.4集成数模转换器,一、八位数模转换器芯片 DAC0832,二、DAC0832的主要性能,输入的数字量为8位； 采用CMOS工艺，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容； 数字量的输入可以采用双缓冲，单缓冲或直通方式； 转换时间：1us； 精度：1LSB； 分辨率：8位； 单一电源，5V15V，功耗20mW
6、； 参考电压：+10V-10V。,本章小结,1.用数字电路处理模拟信号,ADC和DAC是现代数字系统和模拟系统接口的重要桥梁，不可或缺。 2.ADC将模拟信号转换成数字信号，要经过取样、保持、量化及编码四个过程。 3.模数转换器有不同的A/D转换方式。并行比较型ADC的转换速度较快，双积分型ADC的转换精度较高，逐次比较型ADC则兼顾了前两种ADC的优点。 4.DAC将数字信号还原成模拟信号，有T形电阻网络型和倒T形电阻网络型转换电路。,5.T形电阻网络型DAC和倒T形电阻网络型DAC均只用了R和2R两种规格的电阻，精度容易保证。T形电阻网络型DAC在变换时容易出现尖峰脉冲，倒T形电阻网络型DAC的支路电流与输入的数字量的位数无关，不仅提高了转换速度，还减少了转换时可能出现的尖峰脉冲。 6.在实际应用中，都采用集成DAC和ADC来实现A/D和D/A转换。,本章小结,
