No.23_chap8數模及模數轉換電路-4

1、本次課程主要內容o多諧振蕩器與斯密特電路o第八章 A/D和D/A，重點是如何根據實際要求選擇滿足精度要求的A/D、D/A多諧振蕩器p特征特征不具有自穩(wěn)定狀態(tài)，不具有自穩(wěn)定狀態(tài)，只具有兩個暫穩(wěn)態(tài)，只具有兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路在兩個暫穩(wěn)態(tài)之電路在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回轉換，產生周間來回轉換，產生周期性的矩形波（不需期性的矩形波（不需任何外界信號）任何外界信號）單穩(wěn)態(tài)電路uC電源電源UDD(8)地地(1)5k5k5kTH(6)(2)CO(5)D(7)復位復位端端R(4)輸出輸出OUT(3)QQ電源電源(8)地地(1)5k5k5kTHTR(2)復位復位端端R(4)輸出輸出OUT(3)QQUDDR RuottDD

2、U32DDU31T2T12ln)(211CRRT2ln22CRT2ln)2(21CRRTR1R2多諧振蕩器o如何改變周期改變R1、R2、C改變5腳接法（改變其始初值和變化值）21212112RRRRTTTD占空比施密特電路p應用應用波形變換波形變換能將能將非矩形波轉換為矩非矩形波轉換為矩形波形波整形整形將一個不將一個不規(guī)則的矩形波轉換規(guī)則的矩形波轉換為規(guī)則的矩形波為規(guī)則的矩形波施密特電路THUTLUDDU31DDU32uIuo施密特電路o例：單穩(wěn)態(tài)電路如圖所示，為改變輸出脈沖寬度，可改變 。 1、R 2、C3、UDD4、5腳接法5、輸入信號脈沖寬度1、2、4施密特電路o例：電路如圖所示，為使輸

3、出波形周期T增加，可以 。 1、增大R1 2、增大R23、增大C4、增加電源電壓5、增大5腳電壓1、2、3、5施密特電路例：將正弦波變?yōu)橥l率的矩形波，應選用 。 1、施密特觸發(fā)器 2、自由多諧振蕩器3、單穩(wěn)態(tài)電路4、移位寄存器1施密特電路例：將輸入的不規(guī)則波形轉換為脈沖寬度和幅度都相等的矩形波，應選用 。 1、施密特觸發(fā)器 2、自由多諧振蕩器3、單穩(wěn)態(tài)電路4、數據選擇器3第八章第八章 數模、模數轉換電路數模、模數轉換電路控制對象控制對象傳感器傳感器放大器放大器計算機計算機A/DD/A模擬非電量模擬非電量模擬電量模擬電量模擬電量模擬電量數字量數字量數字量數字量模擬電量模擬電量執(zhí)行元件執(zhí)行元件1

4、 數數/模轉換器模轉換器一、一、DAC的基本概念的基本概念o輸入輸入)(0121BBBBBnnMSBLSB001122112222BBBBBnnnn102niiiBo輸出輸出102)(niiiooBKBKiu 或二、二、DAC電路的形式及工作原理電路的形式及工作原理1. 權電阻權電阻DAC基準電壓基準電壓電子模擬開關電子模擬開關權電阻網絡權電阻網絡求和電路求和電路1 數數/模轉換器模轉換器Bi=1時：時：inRiRiREREi221Bi=0時：時：0ii) 1, 1 , 0(221niBREiiinRi1011022niiinRniiBREii10122niiinRBRE10122niiinR

5、fffoBRERiRu1022niiinRoBEu例：例：ER=-8V，輸入，輸入11001011，求，求uo=?Vuo34. 6203288二、二、DAC的性能參數的性能參數p分辨率分辨率121nmLSBUU分辨率p精度精度以滿量程電壓（滿度值）的百分數表示以滿量程電壓（滿度值）的百分數表示以最低有效位（以最低有效位（LSB）的分數形式表示）的分數形式表示例：例：LSB21%1 . 0或p建立時間建立時間(轉換時間轉換時間)從輸入數字信號開始從輸入數字信號開始,到輸出電壓或電流達到穩(wěn)態(tài)到輸出電壓或電流達到穩(wěn)態(tài)值時所需要的時間值時所需要的時間非線性誤差非線性誤差比例系數誤差比例系數誤差漂移誤差

6、漂移誤差例：八位數模轉換電路，已知基準電壓例：八位數模轉換電路，已知基準電壓ER=-12V。（1）輸入二進制數為）輸入二進制數為00000001時，時，Uo=?（2）輸入為）輸入為11111111時，時，Uo=?（3）分辨率）分辨率D=?(1)VEUUnRLSBo047. 02561212(2)VEUUnnRmo95.1125525612) 12(2(3)%39. 095.11047. 0mLSBUUD%39. 02551121nD或2 模模/數轉換器數轉換器一、一、ADC的組成的組成采樣電路和保持電路采樣電路和保持電路量化和編碼電路量化和編碼電路2 模模/數轉換器數轉換器ui(t)CPStt取樣取樣取樣取樣取樣取樣取樣取樣取樣取樣保持保持保持保持保持保持保持保持p量化方式和量化誤差量化方式和量化誤差量化間隔量化間隔 s只舍不入法只舍不入法四舍五入法四舍五入法三、三、A/D的性能指標的性能指標o分辨率分辨率一個一個n位二進制輸出的位二進制輸出的A/D轉換器應能區(qū)分輸入轉換器應能區(qū)分輸入模擬電壓的模擬電壓的2n個不同量級個不同量級o轉換誤差轉換誤差用最低有效位的