數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換原理

1、第第8 8章章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換 8.1 概述概述 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳感器傳感器(溫度、壓力、流溫度、壓力、流量等量等模擬量模擬量）A/D計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)（數(shù)字量）（數(shù)字量）顯示器顯示器D/A執(zhí)行部件執(zhí)行部件（模擬量控制）（模擬量控制）打印機(jī)打印機(jī)8.1 8.1 概述概述能夠?qū)⒛M量轉(zhuǎn)換為能夠?qū)⒛M量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件稱為模數(shù)字量的器件稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/DA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器或換器或ADCADC。能夠?qū)?shù)字量轉(zhuǎn)換為能夠?qū)?shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的器件稱為數(shù)模擬量的器件稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡稱模轉(zhuǎn)換器，簡稱D/AD/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器或換器或DACD

2、AC。 ADC ADC和和DACDAC是溝通模擬電路和數(shù)字電是溝通模擬電路和數(shù)字電路的橋梁，也可稱之為兩者之間的接口路的橋梁，也可稱之為兩者之間的接口. .ADCADC和和DACDAC的應(yīng)用：的應(yīng)用： D/A D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)轉(zhuǎn)換器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)譯碼器譯碼器（解碼器）。一般常（解碼器）。一般常用的線性用的線性D/AD/A轉(zhuǎn)換器，其輸出模擬電壓轉(zhuǎn)換器，其輸出模擬電壓uO O和輸入數(shù)字量和輸入數(shù)字量D Dn n之間成之間成正比關(guān)系正比關(guān)系。U UREFREF為參考電壓。為參考電壓。一、一、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的基本工作原理轉(zhuǎn)換器的基本工作原理8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 D/A D/A

3、轉(zhuǎn)換器是將輸入的轉(zhuǎn)換器是將輸入的二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，以電壓或電流的形式輸出。以電壓或電流的形式輸出。 uo或或io 輸輸出出 D/A d0 d1 dn1 輸輸入入 Dn (LSB) (MSB) uODnUREF 將輸入的每一位二進(jìn)制代碼將輸入的每一位二進(jìn)制代碼按按其其權(quán)值權(quán)值大小大小轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成相應(yīng)成相應(yīng)的模擬量，然后將代表各位的的模擬量，然后將代表各位的模擬量相加模擬量相加，則所得的總模，則所得的總模擬量就與數(shù)字量成正比，這樣便實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量擬量就與數(shù)字量成正比，這樣便實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。的轉(zhuǎn)換。 1-n0iREFiiREF00REF11REF2

4、n2nREF1n1nREFnoU2d U2dU2dU2dU2d UDu8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 1-n0iii00112n2n1n1nn2d2d2d2d2dD即：即：D/AD/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓u uO O，等于代碼為，等于代碼為1 1的各位所對應(yīng)的各位所對應(yīng)的各分模擬電壓之和。的各分模擬電壓之和。 D/A D/A轉(zhuǎn)換器一般由轉(zhuǎn)換器一般由數(shù)碼緩沖寄存器數(shù)碼緩沖寄存器、模擬電子開關(guān)模擬電子開關(guān)、參考電壓參考電壓、解碼網(wǎng)絡(luò)解碼網(wǎng)絡(luò)和和求和電路求和電路等組成。等組成。 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)碼緩沖數(shù)碼緩沖寄存器寄存器n位數(shù)控位數(shù)控模擬開關(guān)模擬開關(guān)解碼網(wǎng)絡(luò)解

5、碼網(wǎng)絡(luò)n位數(shù)字位數(shù)字量輸入量輸入模擬量模擬量輸出輸出求和電路求和電路參考電壓參考電壓n n 位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器方框圖轉(zhuǎn)換器方框圖 數(shù)字量以串行或并行方式輸入，并存儲(chǔ)在數(shù)碼緩沖寄數(shù)字量以串行或并行方式輸入，并存儲(chǔ)在數(shù)碼緩沖寄存器中；寄存器輸出的每位數(shù)碼驅(qū)動(dòng)對應(yīng)數(shù)位上的電子開存器中；寄存器輸出的每位數(shù)碼驅(qū)動(dòng)對應(yīng)數(shù)位上的電子開關(guān)，將在解碼網(wǎng)絡(luò)中獲得的相應(yīng)數(shù)位權(quán)值送入求和電路；關(guān)，將在解碼網(wǎng)絡(luò)中獲得的相應(yīng)數(shù)位權(quán)值送入求和電路；求和電路將各位權(quán)值相加，便得到與數(shù)字量對應(yīng)的模擬量。求和電路將各位權(quán)值相加，便得到與數(shù)字量對應(yīng)的模擬量。 Sn-1 Sn-2 S2 S1 S0 In-1 In-2 I2 I1

6、 I0 20R 21R 2n-3R 2n-2R 2n-1R A (MSB) (LSB) dn-1 dn-2 d2 d1 d0 RF (R/2) u0 UREF + I 1. 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理圖原理圖 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器二、二、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的主要電路形式轉(zhuǎn)換器的主要電路形式權(quán)電阻權(quán)電阻雙向模擬開關(guān)雙向模擬開關(guān)數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入 模模擬擬量量輸輸出出 權(quán)電阻的排列順序和權(quán)值的排列順序相反。權(quán)電阻的排列順序和權(quán)值的排列順序相反。運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器 集成運(yùn)算放大器，作為集成運(yùn)算放大器，作為求和求和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的緩沖，并將電

7、流權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的緩沖，并將電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。轉(zhuǎn)換為電壓輸出。8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 Sn-1 Sn-2 S2 S1 S0 In-1 In-2 I2 I1 I0 20R 21R 2n-3R 2n-2R 2n-1R A (MSB) (LSB) dn-1 dn-2 d2 d1 d0 RF (R/2) u0 UREF + I 0I0d2R2UR2UI1diii1nREFi1nREFii時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DACDAC的原理分析的原理分析 開關(guān)開關(guān)S Si i的位置受數(shù)據(jù)鎖存器輸出的數(shù)碼的位置受數(shù)據(jù)鎖存器輸出的數(shù)碼d di i控制：控制：當(dāng)當(dāng)d di i=1=1時(shí)，時(shí)，S

8、Si i將對將對應(yīng)的權(quán)電阻接到參考電壓應(yīng)的權(quán)電阻接到參考電壓U UREFREF上；當(dāng)上；當(dāng)d di i=0=0時(shí)，時(shí)，S Si i將對應(yīng)的權(quán)電阻接地將對應(yīng)的權(quán)電阻接地。i1nREFii1nREFii2R2UdR2UdI 虛短虛短8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 1-n0iii1-nREFi -1-nREF1-n0ii1-n0ii0122n1n2dR2UR2UdI IIIIII虛斷虛斷運(yùn)算放大器總的輸入電流為運(yùn)算放大器總的輸入電流為 運(yùn)算放大器輸出電壓為運(yùn)算放大器輸出電壓為 1n0iii1nREFFFO2dR2URIRu令令 R RF F=R/2 =R/2 ，則，則nnREF1n0iiinR

9、EFOD2U2d2Uu 即：輸出的模擬電壓即：輸出的模擬電壓u uO O正比正比于輸入的數(shù)字量于輸入的數(shù)字量D Dn n，從而實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。因而因而u uO O的變化范圍是的變化范圍是 REFnnU2120 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器當(dāng)當(dāng)Dn=Dn-1D0=0時(shí)，時(shí)，uO=0；當(dāng)當(dāng)Dn=Dn-1D0=111時(shí)，時(shí)， 。REFnnOU212u 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，電阻元件數(shù)較少；優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，電阻元件數(shù)較少；缺點(diǎn)：阻值相差較大，制造工藝復(fù)雜。缺點(diǎn)：阻值相差較大，制造工藝復(fù)雜。8.2

10、 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 A (MSB) (LSB) dn-1 dn-2 d2 d1 d0 RF (R) u0 UREF Sn-1 Sn-2 S2 S1 S0 2R 2R 2R 2R 2R 2R R R R R + 2. 倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入 模模擬擬量量輸輸出出 電阻解碼網(wǎng)絡(luò)中，電阻只有電阻解碼網(wǎng)絡(luò)中，電阻只有R R和和2R2R兩種，并構(gòu)成倒兩種，并構(gòu)成倒T T型電阻網(wǎng)型電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)絡(luò)。當(dāng)d di i=1=1時(shí)，相應(yīng)的開關(guān)時(shí)，相應(yīng)的開關(guān)S Si i接到求和點(diǎn)；當(dāng)接到求和點(diǎn)；當(dāng)d di i=0=0時(shí)，相應(yīng)的開時(shí)，相應(yīng)的開關(guān)關(guān)S Si i接地。

11、但由于接地。但由于虛短虛短，求和點(diǎn)和地相連，所以不論開關(guān)如何轉(zhuǎn)，求和點(diǎn)和地相連，所以不論開關(guān)如何轉(zhuǎn)向，電阻向，電阻2R2R總是與地相連總是與地相連。這樣，倒。這樣，倒T T型網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)型網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)向上看向上看和和向右看向右看的等效電阻都是的等效電阻都是2R2R，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效輸入電阻為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效輸入電阻為R R。求和點(diǎn)求和點(diǎn)倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器原理圖轉(zhuǎn)換器原理圖 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 A (MSB) (LSB) dn-1 dn-2 d2 d1 d0 RF (R) u0 UREF Sn-1 Sn-2 S2 S1 S0 2I 2I 2I 2I 2I n1-

12、n2-n21 2R 2R 2R 2R 2R 2R R R R R n1-n2-n212I 2I 2I 2I 2I I + I 參考電壓參考電壓UREF供出的總電流為：供出的總電流為：RUIREF 0I0d2R2U2II1diiinREFinii時(shí)時(shí)，時(shí)時(shí)，inREFiinii2R2Ud2IdI 分流：分流：流入求和點(diǎn)的各支路電流為：流入求和點(diǎn)的各支路電流為： 1n0iiinREF1n0iiin00112n2n1n1nnn01n122n11n012-n1-n2dR2U2d2I2d2d2d2d2I2Id2Id2Id2IdIIIII)(8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器流入求和點(diǎn)的電流為：流入求和

13、點(diǎn)的電流為：虛斷虛斷，運(yùn)算放大器的輸出電壓為：，運(yùn)算放大器的輸出電壓為： 1n0iiinREFFFO2dR2URIRu倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：電阻種類少，只有優(yōu)點(diǎn)：電阻種類少，只有R和和2R，提高了制造精度；而，提高了制造精度；而且支路電流流入求和點(diǎn)不存在時(shí)間差，提高了轉(zhuǎn)換速度。且支路電流流入求和點(diǎn)不存在時(shí)間差，提高了轉(zhuǎn)換速度。 應(yīng)用：它是目前集成應(yīng)用：它是目前集成D/A轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換速度較高且使用轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換速度較高且使用較多的一種，如較多的一種，如8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832，就是采用倒，就是采用倒T型電型電阻網(wǎng)絡(luò)阻網(wǎng)絡(luò)。8.2 8.2

14、數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器令令 R RF F=R =R ，則，則nnREF1n0iiinREFOD2U2d2Uu 即：輸出的模擬電壓即：輸出的模擬電壓u uO O正比正比于輸入的數(shù)字量于輸入的數(shù)字量D Dn n，從而實(shí)現(xiàn)了從，從而實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。分辨率用于表征分辨率用于表征D/AD/A轉(zhuǎn)換器對輸入微小量變化的敏感程度。轉(zhuǎn)換器對輸入微小量變化的敏感程度。 121UUnm 分辨率分辨率 分辨率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)對輸入量的微小變化的反應(yīng)越靈敏。分辨率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)對輸入量的微小變化的反應(yīng)越靈敏。 而分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有關(guān)，而分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有關(guān)，n越大，分辨率越高

15、越大，分辨率越高。 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器1. 分辨率分辨率 三、三、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)D/A轉(zhuǎn)換器模擬輸出電壓可能被分離的等級(jí)數(shù)可用輸轉(zhuǎn)換器模擬輸出電壓可能被分離的等級(jí)數(shù)可用輸入數(shù)字量的入數(shù)字量的位數(shù)位數(shù)n表示表示D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率；轉(zhuǎn)換器的分辨率；可用可用D/A轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓之比之比來表來表示分辨率。示分辨率。05/75001010011100 101110111vo/VD0008.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器2. 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度 D/A D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是指輸出模擬電壓的轉(zhuǎn)

16、換器的轉(zhuǎn)換精度是指輸出模擬電壓的實(shí)際值與理想實(shí)際值與理想值之差值之差，即最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差。，即最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差。3. 轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換速度 從輸入的數(shù)字量發(fā)生突變開始，從輸入的數(shù)字量發(fā)生突變開始，到輸出電壓進(jìn)入與穩(wěn)定值相差到輸出電壓進(jìn)入與穩(wěn)定值相差0.5LSB0.5LSB范圍內(nèi)所需要的時(shí)間，稱為范圍內(nèi)所需要的時(shí)間，稱為建立時(shí)間建立時(shí)間t tsetset。目前單片集成。目前單片集成D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器（不包括運(yùn)算放大器）的建立時(shí)間器（不包括運(yùn)算放大器）的建立時(shí)間最短達(dá)到最短達(dá)到0.10.1微秒以內(nèi)。微秒以內(nèi)。 4. 溫度系數(shù)溫度系數(shù) 在輸入不變的情況下，輸出模擬電壓隨溫度變化產(chǎn)生的變在輸入不變的情

17、況下，輸出模擬電壓隨溫度變化產(chǎn)生的變化量。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高化量。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高11，輸出電壓變，輸出電壓變化的化的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)作為溫度系數(shù)。作為溫度系數(shù)。8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器1.DAC08321.DAC0832結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖 四、四、8 8位集成位集成DAC0832DAC08328位位輸入輸入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器UREFIOUT2RfbAGNDVCCDGNDDI7DI0CSWR1WR2XFERILELELEIOUT1&RFB 它由一個(gè)它由一個(gè)8 8位輸入寄存器位輸入寄存器、一個(gè)、一個(gè)8 8位位D

18、ACDAC寄存器寄存器和一個(gè)和一個(gè)8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器三大三大部分組成，部分組成，D/AD/A轉(zhuǎn)換器采用轉(zhuǎn)換器采用了倒了倒T T型型R R-2-2R R電阻網(wǎng)絡(luò)電阻網(wǎng)絡(luò)。LELE1 1，跟隨，跟隨 0 0，鎖存，鎖存8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器2.DAC08322.DAC0832引腳功能引腳功能 DIDI7 7DIDI0 0：8 8位輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。位輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。I IOUT1OUT1：DACDAC輸出電流輸出電流1 1。當(dāng)。當(dāng)DACDAC鎖存器中為全鎖存器中為全1 1時(shí)，時(shí)，I IOUT1OUT1最大（滿最大（滿量程輸出）；為全量程輸出）；為全0 0時(shí)，時(shí)，I IOUT

19、1OUT1為為0 0。 I IOUT2OUT2：DACDAC輸出電流輸出電流2 2。它作為運(yùn)算放大器的另一個(gè)差分輸入信。它作為運(yùn)算放大器的另一個(gè)差分輸入信號(hào)（一般接地）。滿足號(hào)（一般接地）。滿足 I IOUT1OUT1+I+IOUT2 OUT2 滿量程輸出電流。滿量程輸出電流。R Rfbfb：反饋電阻（內(nèi)已含一個(gè)反饋電阻）接線端。：反饋電阻（內(nèi)已含一個(gè)反饋電阻）接線端。DAC0832DAC0832中無運(yùn)中無運(yùn)放，且為電流輸出，使用時(shí)須外接運(yùn)放。芯片中已設(shè)置了放，且為電流輸出，使用時(shí)須外接運(yùn)放。芯片中已設(shè)置了R Rfbfb，只要將此引腳接到運(yùn)放的輸出端即可。若運(yùn)放增益不夠，還須只要將此引腳接到運(yùn)

20、放的輸出端即可。若運(yùn)放增益不夠，還須外加反饋電阻。外加反饋電阻。ILEILE：輸入鎖存允許信號(hào)，高電平有效。：輸入鎖存允許信號(hào)，高電平有效。 CSCS：片選信號(hào)，低電平有效。：片選信號(hào)，低電平有效。 WRWR1 1：輸入數(shù)據(jù)選通信號(hào)，低電平有效。（：輸入數(shù)據(jù)選通信號(hào)，低電平有效。（ 上升沿鎖存）上升沿鎖存）XFERXFER：數(shù)據(jù)傳送選通信號(hào)，低電平有效。：數(shù)據(jù)傳送選通信號(hào)，低電平有效。 WRWR2 2：數(shù)據(jù)傳送選通信號(hào)，低電平有效。（：數(shù)據(jù)傳送選通信號(hào)，低電平有效。（ 上升沿鎖存）上升沿鎖存）8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 任何導(dǎo)線都可以被理解成電阻，因此，盡管連在一起的任何導(dǎo)線都可以被

21、理解成電阻，因此，盡管連在一起的“地地”，其各個(gè)位置上的電壓也并非一致的，對于數(shù)字電路，其各個(gè)位置上的電壓也并非一致的，對于數(shù)字電路，由于噪聲容限較高，通常是不需要考慮由于噪聲容限較高，通常是不需要考慮“地地”的形式的，但對的形式的，但對于模擬電路而言，這個(gè)不同地方的于模擬電路而言，這個(gè)不同地方的“地地”對測量的精度是構(gòu)成對測量的精度是構(gòu)成影響的，因此，影響的，因此，通常是把數(shù)字電路部分的地和模擬部分的地分通常是把數(shù)字電路部分的地和模擬部分的地分開布線開布線，只在板中的一點(diǎn)把它們連接起來。，只在板中的一點(diǎn)把它們連接起來。 DGNDDGND：數(shù)字地，是控制電路中各種數(shù)字電路的零電位。：數(shù)字地，是

22、控制電路中各種數(shù)字電路的零電位。 AGNDAGND：模擬地，是放大器、：模擬地，是放大器、A/DA/D和和D/AD/A轉(zhuǎn)換器中模擬電路的零電位。轉(zhuǎn)換器中模擬電路的零電位。 U UREFREF：參考電壓輸入。一般此端外接一個(gè)精確、穩(wěn)定的電壓：參考電壓輸入。一般此端外接一個(gè)精確、穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)源?；鶞?zhǔn)源。U UREFREF可在可在-10V-10V至至+10V+10V范圍內(nèi)選擇。范圍內(nèi)選擇。U UCCCC：電源輸入端（一般取：電源輸入端（一般取+5V+5V+15V+15V）。）。 3.DAC08323.DAC0832特性參數(shù)特性參數(shù) 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器分辨率：分辨率： 8 8位位建

23、立時(shí)間：建立時(shí)間： 1 1ss增益溫度系數(shù)：增益溫度系數(shù)： 20ppm/20ppm/（ppm-ppm-百萬分之一，百萬分之一，1010-6-6）輸入電平：輸入電平： TTLTTL功耗：功耗： 20mW20mW4.DAC08324.DAC0832工作方式工作方式 當(dāng)當(dāng)ILEILE、CSCS和和WRWR1 1同時(shí)有效時(shí)，輸入數(shù)據(jù)同時(shí)有效時(shí)，輸入數(shù)據(jù)DIDI7 7DIDI0 0進(jìn)入輸入進(jìn)入輸入寄存器；并在寄存器；并在WRWR1 1的上升沿實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存。當(dāng)?shù)纳仙貙?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存。當(dāng)WRWR2 2和和XFERXFER同時(shí)有同時(shí)有效時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入效時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入DACDAC寄存器；并在寄

24、存器；并在WRWR2 2的上升沿實(shí)的上升沿實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存。八位現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存。八位D/AD/A轉(zhuǎn)換電路隨時(shí)將轉(zhuǎn)換電路隨時(shí)將DACDAC寄存器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為寄存器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)（模擬信號(hào)（I IOUT1OUT1+ +I IOUT2OUT2）輸出。）輸出。 DAC0832 DAC0832 的使用有的使用有雙緩沖器型雙緩沖器型、單緩沖器型單緩沖器型和和直通型直通型三種三種工作方式。工作方式。 DAC0832DAC0832的三種工作方式的三種工作方式 8.2 8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器（b b）單緩沖方式單緩沖方式：適合在不要求多片：適合在不要求多片D/AD/A同時(shí)輸出時(shí)。此時(shí)只需一次寫操同時(shí)輸出時(shí)。

25、此時(shí)只需一次寫操作，就開始轉(zhuǎn)換，提高了作，就開始轉(zhuǎn)換，提高了D/AD/A的數(shù)據(jù)吞吐量。的數(shù)據(jù)吞吐量。（a a）雙緩沖方式雙緩沖方式：采用二次緩沖方式，可在輸出的同時(shí)，采集下一個(gè)數(shù)：采用二次緩沖方式，可在輸出的同時(shí)，采集下一個(gè)數(shù)據(jù)，提高了轉(zhuǎn)換速度；也可在多個(gè)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)多通道據(jù)，提高了轉(zhuǎn)換速度；也可在多個(gè)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)多通道D/AD/A的的同步轉(zhuǎn)換輸出。同步轉(zhuǎn)換輸出。（c c）直通方式直通方式：輸出隨輸入的變化隨時(shí)轉(zhuǎn)換。：輸出隨輸入的變化隨時(shí)轉(zhuǎn)換。 A/D A/D轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換過程通過轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換過程通過取樣、保持、量化和編碼取樣、

26、保持、量化和編碼四個(gè)步驟完成。四個(gè)步驟完成。 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器一、一、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理轉(zhuǎn)換器的基本工作原理采樣保持量化編碼VIDO模擬量輸入模擬量輸入數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出 取樣（也稱采樣）是將時(shí)間上連續(xù)變化的信號(hào)，取樣（也稱采樣）是將時(shí)間上連續(xù)變化的信號(hào)，轉(zhuǎn)換為時(shí)轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的信號(hào)間上離散的信號(hào)，即將時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為一系列，即將時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為一系列等間隔的脈沖，脈沖的幅度取決于輸入模擬量。等間隔的脈沖，脈沖的幅度取決于輸入模擬量。1.1.取樣和保持取樣和保持 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器取樣過程取樣過程 采樣脈沖采樣脈沖

27、 輸輸入入模模擬擬信信號(hào)號(hào) 采采樣樣輸輸出出信信號(hào)號(hào) maxf2fs 模擬信號(hào)經(jīng)采樣后，得到一系列模擬信號(hào)經(jīng)采樣后，得到一系列樣值脈沖樣值脈沖。采樣脈沖寬度。采樣脈沖寬度一般是很短暫的，在下一個(gè)采樣脈沖到來之前，應(yīng)暫時(shí)保持一般是很短暫的，在下一個(gè)采樣脈沖到來之前，應(yīng)暫時(shí)保持所取得的樣值脈沖幅度，以便進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，在取樣電路之所取得的樣值脈沖幅度，以便進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，在取樣電路之后須加后須加保持電路保持電路。8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器在采樣脈沖在采樣脈沖S(tS(t) )到來的時(shí)間到來的時(shí)間內(nèi)，內(nèi)，VTVT導(dǎo)通，導(dǎo)通，U UI I( (t t) )向電容向電容C C充電，假充電，假定

28、充電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于定充電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于，則有：則有：U UO O(t)(t)U US S(t)(t)U UI I(t)(t)。采樣采樣采樣結(jié)束，采樣結(jié)束，VTVT截止，而電容截止，而電容C C上電壓保持充電電壓上電壓保持充電電壓U UI I(t)(t)不變，直到不變，直到下一個(gè)采樣脈沖到來為止。下一個(gè)采樣脈沖到來為止。保持保持 場效應(yīng)管場效應(yīng)管VTVT為為采樣門采樣門，電容，電容C C為為保持電容保持電容，運(yùn)算放大器為，運(yùn)算放大器為跟跟隨器隨器，起緩沖，起緩沖隔離隔離作用。作用。取樣保持電路及輸出波形取樣保持電路及輸出波形 輸入的模擬電壓經(jīng)過取樣保持后，得到的是輸入的模擬電壓經(jīng)過取樣保持后，得

29、到的是階梯波階梯波。而該階。而該階梯波仍是一個(gè)可以連續(xù)取值的模擬量，但梯波仍是一個(gè)可以連續(xù)取值的模擬量，但n n位數(shù)字量只能表示位數(shù)字量只能表示2 2n n個(gè)數(shù)值。因此，用數(shù)字量來表示連續(xù)變化的模擬量時(shí)就有一個(gè)類個(gè)數(shù)值。因此，用數(shù)字量來表示連續(xù)變化的模擬量時(shí)就有一個(gè)類似于似于四舍五入的近似問題四舍五入的近似問題。8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器2.2.量化和編碼量化和編碼 將采樣后的樣值電平歸化到與之接近的離散電平上，這個(gè)過將采樣后的樣值電平歸化到與之接近的離散電平上，這個(gè)過程稱為程稱為量化量化。指定的離散電平稱為。指定的離散電平稱為量化電平量化電平U Uq q 。用二進(jìn)制數(shù)碼。用二進(jìn)制數(shù)

30、碼來表示各個(gè)量化電平的過程稱為來表示各個(gè)量化電平的過程稱為編碼編碼。兩個(gè)量化電平之間的差值。兩個(gè)量化電平之間的差值稱為稱為量化單位量化單位，位數(shù)越多，量化等級(jí)越細(xì)，位數(shù)越多，量化等級(jí)越細(xì)，就越小。取樣保就越小。取樣保持后未量化的持后未量化的U Uo o值與量化電平值與量化電平U Uq q值通常是不相等的，其差值稱為值通常是不相等的，其差值稱為量化誤差量化誤差，即，即= =U Uo o- -U Uq q。量化的方法一般有兩種：量化的方法一般有兩種：只舍不入法只舍不入法和和有舍有入法有舍有入法。8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1)1)只舍不入法只舍不入法 當(dāng)當(dāng)U Uo o的尾數(shù)的尾數(shù)時(shí)，時(shí)，舍

31、尾取整。舍尾取整。這種方法這種方法總總為正值，為正值，maxmax 。 2)2)有舍有入法有舍有入法 當(dāng)當(dāng)U Uo o的尾數(shù)的尾數(shù)/2/2時(shí)，舍時(shí)，舍尾取整；當(dāng)尾取整；當(dāng)U Uo o的尾數(shù)的尾數(shù)/2/2時(shí)，時(shí)，舍尾入整。舍尾入整。這種方法這種方法可正可可正可負(fù)，但是負(fù)，但是| | maxmax|= |= /2/2。可見，?？梢?，它的誤差要小。它的誤差要小。 A/DA/D轉(zhuǎn)換器有轉(zhuǎn)換器有直接轉(zhuǎn)換法直接轉(zhuǎn)換法和和間接轉(zhuǎn)換法間接轉(zhuǎn)換法兩大類。兩大類。 直接法是通過一套基準(zhǔn)電壓與取樣保持電壓進(jìn)行直接法是通過一套基準(zhǔn)電壓與取樣保持電壓進(jìn)行比較比較，從，從而而直接直接將模擬量將模擬量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其特

32、點(diǎn)是成數(shù)字量。其特點(diǎn)是工作速度高工作速度高，轉(zhuǎn)換精，轉(zhuǎn)換精度容易保證，調(diào)準(zhǔn)也比較方便。度容易保證，調(diào)準(zhǔn)也比較方便。直接直接A/DA/D轉(zhuǎn)換器有計(jì)數(shù)型、逐次轉(zhuǎn)換器有計(jì)數(shù)型、逐次比較型、并行比較型比較型、并行比較型等。等。 間接法是將取樣后的模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換成間接法是將取樣后的模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換成中間變量中間變量時(shí)間時(shí)間t t或頻或頻率率f f, , 然后再將然后再將t t或或f f轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其特點(diǎn)是工作速度較低工作速度較低，但，但轉(zhuǎn)換精度可以做得較高轉(zhuǎn)換精度可以做得較高，且抗干擾性強(qiáng)。，且抗干擾性強(qiáng)。間接間接A/DA/D轉(zhuǎn)換器有單次轉(zhuǎn)換器有單次積分型、雙積分型積分型、雙積分型

33、等。等。8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器二、二、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的主要電路形式轉(zhuǎn)換器的主要電路形式8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 R + C5 + C6 + C4 + C3 + C2 + C1 + C0 1D C1 1D C1 1D C1 1D C1 1D C1 1D C1 1D C1 & & & & & & UREF ui d2 d1 d0 R/2 R R R R R R CP 電電 壓壓 比比 較較 器器 FF7 FF6 FF5 FF4 FF3 FF2 FF1 寄寄 存存 器器 編編 碼碼 器器 15U13REF 15U11REF

34、 15U9REF 15U7REF 15U5REF 15U3REF 15U1REF 1. 并行比較型并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 量化電平依據(jù)有舍有量化電平依據(jù)有舍有入劃分為入劃分為7 7個(gè)電平。個(gè)電平。量化單位為量化單位為 =(2/15)U=(2/15)UREFREF量化誤差為量化誤差為|maxmax|= (1/15)U|= (1/15)UREFREF電壓比較器電壓比較器 U U+ +UU- -時(shí)，時(shí)，C Ci i1 1； U U+ +U U- -時(shí)，時(shí)，C Ci i0 0。 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 并行比較型并行比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器真值表轉(zhuǎn)換器真值表1輸入模擬電壓寄存器狀態(tài)

35、數(shù)字量輸出（編碼器輸入）（編碼器輸出）QQQQQQQ6543210ddd210uI15()15)(1515)(1515)(1515)(1515)(1515)(1515)(1033557799111113131UREFUREFUREFUREFUREFUREFUREFUREF00000011111111111110111001100110110111000100100000000100000001010011100101110111例如：例如：u uI I4.2V4.2V，U UREFREF6V6V。3.6V3.6V4.4V4.4V則數(shù)字量輸出則數(shù)字量輸出d d2 2d d1 1d d0 0101

36、101。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度很快，故又稱優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度很快，故又稱高速高速A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器。含有寄存器。含有寄存器的的A/DA/D轉(zhuǎn)換器兼有取樣保持功能，所以它可以轉(zhuǎn)換器兼有取樣保持功能，所以它可以不用附加取樣保不用附加取樣保持電路持電路。缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，對于一個(gè)缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，對于一個(gè)n n位二進(jìn)制輸出的并行比較型位二進(jìn)制輸出的并行比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器，需轉(zhuǎn)換器，需n n -1-1個(gè)電壓比較器和個(gè)電壓比較器和2 2n n -1-1個(gè)觸發(fā)器，編碼電路也個(gè)觸發(fā)器，編碼電路也隨隨n n的增大變得相當(dāng)復(fù)雜。且轉(zhuǎn)換精度還受分壓網(wǎng)絡(luò)和電壓比的增大變得相當(dāng)復(fù)雜。且轉(zhuǎn)換精度還受分壓網(wǎng)絡(luò)和電壓比較器靈敏

37、度的限制。較器靈敏度的限制。 因此，這種轉(zhuǎn)換器適用于因此，這種轉(zhuǎn)換器適用于高速，高速， 精度較低精度較低的場合。的場合。 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器并行比較型并行比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)：2. 逐次逼近型逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 取樣保持 n位DAC 控制邏輯 + - + C 時(shí)鐘源 Qn-1Qn-2Qn-3 Q2Q1Q0 逐位逼近寄存器 （SAR） 輸出寄存器 轉(zhuǎn)換控 制信號(hào) 模擬輸入 u1 u1 偏移電壓 u0 u0 /2 UREF 比較器 UC CP US dn-1(MSB) dn-2 n位并行 d2 數(shù)字輸出 d1

38、 d0 (LSB) 逐次逼近型逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器原理圖轉(zhuǎn)換器原理圖 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換開始前先將逐次逼近寄存器轉(zhuǎn)換開始前先將逐次逼近寄存器SARSAR清清“0”0”；開始轉(zhuǎn)換以后，第一個(gè)時(shí)鐘脈沖首先將寄存器開始轉(zhuǎn)換以后，第一個(gè)時(shí)鐘脈沖首先將寄存器最高位置成最高位置成1 1，使輸出數(shù)字為使輸出數(shù)字為10001000。這個(gè)數(shù)碼被。這個(gè)數(shù)碼被D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓擬電壓u uo o，經(jīng)偏移，經(jīng)偏移/2/2后得到后得到u uO Ou uO O/2/2，并送到比較器中，并送到比較器中與與u uI I進(jìn)行比較。進(jìn)行比較。若若u uI Iu

39、 uo o，說明數(shù)字過大，故將最高位的，說明數(shù)字過大，故將最高位的1 1清清除置零；若除置零；若u uI Iu uo o，說明數(shù)字還不夠大，應(yīng)將這一位保留。，說明數(shù)字還不夠大，應(yīng)將這一位保留。然后，按同樣的方法將次高位置成然后，按同樣的方法將次高位置成1 1，并且經(jīng)過比較以后確，并且經(jīng)過比較以后確定這個(gè)定這個(gè)1 1是保留還是清除。這樣逐位比較下去，一直到最低位是保留還是清除。這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。比較完畢后，為止。比較完畢后，SARSAR中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。逐次逼近型逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的工作原理：轉(zhuǎn)換器的工作原理： 8.3 8

40、.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器例：若例：若U UREFREF-4V-4V，n n4 4。當(dāng)采樣保持電路輸出電壓。當(dāng)采樣保持電路輸出電壓u uI I=2.49V=2.49V時(shí)，試時(shí)，試列表說明逐次逼近型列表說明逐次逼近型ADCADC電路的電路的A/DA/D轉(zhuǎn)換過程。轉(zhuǎn)換過程。解：量化單位為解：量化單位為V2501642|U|nREF. 偏移電壓為偏移電壓為/2/20.125V0.125V轉(zhuǎn)換的結(jié)果為：轉(zhuǎn)換的結(jié)果為：d3d2d1d01010。 雙積分型雙積分型ADCADC的轉(zhuǎn)換原理是先將模擬電壓的轉(zhuǎn)換原理是先將模擬電壓U UI I轉(zhuǎn)換成與其大轉(zhuǎn)換成與其大小成正比的時(shí)間間隔小成正比的時(shí)間間隔T T，再利

41、用基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖通過計(jì)數(shù)器將，再利用基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖通過計(jì)數(shù)器將T T變變換成數(shù)字量。換成數(shù)字量。 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器3.3.雙積分型雙積分型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 這種這種A/DA/D轉(zhuǎn)換器具有很多轉(zhuǎn)換器具有很多優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。首先，其轉(zhuǎn)換結(jié)果與時(shí)間。首先，其轉(zhuǎn)換結(jié)果與時(shí)間常數(shù)常數(shù)RCRC無關(guān)，從而消除了由于斜波電壓非線性帶來的誤差，無關(guān)，從而消除了由于斜波電壓非線性帶來的誤差，允許積分電容在一個(gè)較寬范圍內(nèi)變化，而不影響轉(zhuǎn)換結(jié)果。允許積分電容在一個(gè)較寬范圍內(nèi)變化，而不影響轉(zhuǎn)換結(jié)果。其次，由于輸入信號(hào)積分的時(shí)間較長，且是一個(gè)固定值其次，由于輸入信號(hào)積分的時(shí)間較長，且是一個(gè)固定值T T1

42、 1，而而T T2 2正比于輸入信號(hào)在正比于輸入信號(hào)在T T1 1內(nèi)的平均值，這對于疊加在輸入信號(hào)內(nèi)的平均值，這對于疊加在輸入信號(hào)上的干擾信號(hào)有很強(qiáng)的抑制能力。最后，這種上的干擾信號(hào)有很強(qiáng)的抑制能力。最后，這種A/DA/D轉(zhuǎn)換器不必轉(zhuǎn)換器不必采用高穩(wěn)定度的時(shí)鐘源，它只要求時(shí)鐘源在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期采用高穩(wěn)定度的時(shí)鐘源，它只要求時(shí)鐘源在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期（T T1 1+ +T T2 2）內(nèi)保持穩(wěn)定即可。這種轉(zhuǎn)換器被廣泛）內(nèi)保持穩(wěn)定即可。這種轉(zhuǎn)換器被廣泛應(yīng)用于要求精應(yīng)用于要求精度較高而轉(zhuǎn)換速度要求不高的儀器中度較高而轉(zhuǎn)換速度要求不高的儀器中。 mVVV44.2096410101221分辨率分辨率= 1. 1.

43、 分辨率分辨率 分辨率指分辨率指A/DA/D轉(zhuǎn)換器對輸入模擬信號(hào)的分辨能力。從理論轉(zhuǎn)換器對輸入模擬信號(hào)的分辨能力。從理論上講，一個(gè)上講，一個(gè)n n位二進(jìn)制數(shù)輸出的位二進(jìn)制數(shù)輸出的A/DA/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)能區(qū)分輸入模擬電轉(zhuǎn)換器應(yīng)能區(qū)分輸入模擬電壓的壓的2 2n n個(gè)不同量級(jí)，能區(qū)分輸入模擬電壓的最小差異為個(gè)不同量級(jí)，能區(qū)分輸入模擬電壓的最小差異為 （滿量程輸入的（滿量程輸入的1/21/2n n）。）。 FSRn218.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器三、三、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)例如，例如，A/DA/D轉(zhuǎn)換器的輸出為轉(zhuǎn)換器的輸出為1212位二進(jìn)制數(shù)，最大輸入模擬信號(hào)位二

44、進(jìn)制數(shù)，最大輸入模擬信號(hào)為為10V10V，則其分辨率為，則其分辨率為 2. 2. 轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間 轉(zhuǎn)換時(shí)間是指轉(zhuǎn)換時(shí)間是指A/DA/D轉(zhuǎn)換器從接到轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)開始，到輸轉(zhuǎn)換器從接到轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)開始，到輸出端獲得穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所經(jīng)過的時(shí)間。出端獲得穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所經(jīng)過的時(shí)間。 A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度主要取決于轉(zhuǎn)換電路的類型，不同轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度主要取決于轉(zhuǎn)換電路的類型，不同類型類型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度相差很大。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度相差很大。雙積分型雙積分型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度最慢最慢，需，需幾百毫秒幾百毫秒左右；左右；逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)

45、換速度轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度較快較快，需，需幾十微秒幾十微秒；并行比較型并行比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度最快最快，僅需，僅需幾十納秒幾十納秒時(shí)間。時(shí)間。 8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器8.3 8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器3. 3. 轉(zhuǎn)換誤差轉(zhuǎn)換誤差 它表示它表示A/DA/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上輸出的數(shù)字量之間的差別。常用之間的差別。常用最低有效位的倍數(shù)最低有效位的倍數(shù)表示。表示。例如，轉(zhuǎn)換誤差例如，轉(zhuǎn)換誤差 。就表明實(shí)際輸出的數(shù)字量和理。就表明實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上應(yīng)得到的輸出數(shù)字量之間的誤差小于最低位的半個(gè)字。論上應(yīng)得到的輸出數(shù)字量之間的誤差小于最低位的半個(gè)字。LSB21例：某信號(hào)采集系統(tǒng)要求用一片例：某信號(hào)采集系統(tǒng)要求用一片A/DA/D轉(zhuǎn)換集成芯片在轉(zhuǎn)換集成芯片在1s1s內(nèi)對內(nèi)對1616個(gè)熱電個(gè)熱電偶的輸出電壓分?jǐn)?shù)進(jìn)行偶的輸出電壓分?jǐn)?shù)進(jìn)行A/DA/D轉(zhuǎn)換。已知熱電偶輸出電壓范圍為轉(zhuǎn)換。已知熱電偶輸出電壓范圍為0 025mV25mV（對應(yīng)于（對應(yīng)于0 0450450溫度范圍），需分辨的溫度為溫度范圍），需分辨的溫度為0.10.1，試問應(yīng)選擇幾，試問應(yīng)選擇幾位的位的A/DA/D轉(zhuǎn)換器？其轉(zhuǎn)換時(shí)間為多少？轉(zhuǎn)換器？其轉(zhuǎn)換時(shí)間為多少？解：解：4500145010 .分辨