電工學(xué)下冊(cè)模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換ppt課件

1、2/313/314/315/316/317/31RUIRR 1021II 2121II 3221II R321II 8/310R1R2R3R1O16842dRUdRUdRUdRUI )24(8160123RddddRU )24(8201234FRFO1OddddRRURIU 01231OIIIII )2.22(2002211FROdddRRUUnnnnn 假設(shè)輸入假設(shè)輸入 n 位二進(jìn)制位二進(jìn)制數(shù)數(shù))2.22(2002211ROdddUUnnnnn 假設(shè)假設(shè)RF=R9/311.分辨率分辨率00101023112110. 10/31 DAC0832是是 8 位的位的D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器,即在對(duì)其輸入

2、即在對(duì)其輸入8 位數(shù)字量后，經(jīng)過(guò)外接的運(yùn)算放大器，可以獲得位數(shù)字量后，經(jīng)過(guò)外接的運(yùn)算放大器，可以獲得相應(yīng)的模擬電壓值。相應(yīng)的模擬電壓值。DAC083211/31DAC 0832 簡(jiǎn)化電路框圖簡(jiǎn)化電路框圖12/31DAC 0832 引腳陳列圖引腳陳列圖13/31片選信號(hào)端片選信號(hào)端,低電平有效低電平有效寫入控制端寫入控制端,低電平有效低電平有效模擬地端模擬地端D0 D7數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入?yún)⒖茧妷簠⒖茧妷狠斎攵溯斎攵?4/31數(shù)字地端數(shù)字地端反響電阻反響電阻外接端外接端15/31輸入鎖存允許信輸入鎖存允許信號(hào)，高電平有效號(hào)，高電平有效芯片任務(wù)電壓芯片任務(wù)電壓 輸入端輸入端 寫入控制端寫入控制端低

3、電平有效，與低電平有效，與 配合運(yùn)用配合運(yùn)用XFER16/31電流輸出端電流輸出端單極性輸出時(shí)。單極性輸出時(shí)。Iout2接模擬地接模擬地 傳送控制端傳送控制端低電平有效，與低電平有效，與WR2配合運(yùn)用配合運(yùn)用17/31(3) 集成集成 ADC 芯片舉例芯片舉例ADC7520各引腳功能各引腳功能d0 d9：十位數(shù)字量的輸入端；：十位數(shù)字量的輸入端；IO1、IO2：電流輸出端；：電流輸出端；RF：反響信號(hào)輸入端；：反響信號(hào)輸入端；UDD：電源接線端；：電源接線端；GND：接地端。：接地端。UR：參考電源，可正可負(fù)；：參考電源，可正可負(fù)；18/3119/3120/314 4位逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原

4、理電路位逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理電路21/3122/31)2222(28001122334O ddddUD/A轉(zhuǎn)換器輸出轉(zhuǎn)換器輸出UO為正值為正值23/31)222(280066778O dddU24/31R3211U,D對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于時(shí)時(shí) R2411U,D對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于時(shí)時(shí) R1811U,D對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于時(shí)時(shí) R01611U,D對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)于于時(shí)時(shí) V,8R U設(shè)設(shè)參參考考電電壓壓。輸輸入入電電壓壓V52. 5I U輸輸出出數(shù)數(shù)字字量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換完完畢畢 ,10110123 ddddV5 . 5 U對(duì)應(yīng)模擬電壓對(duì)應(yīng)模擬電壓25/3123.2.2 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分型雙積分型A/

5、D轉(zhuǎn)換器由積分電路、電壓比較器轉(zhuǎn)換器由積分電路、電壓比較器C、CP控制門控制門G、n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、定時(shí)控制觸發(fā)器位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、定時(shí)控制觸發(fā)器FFS、電子開關(guān)、電子開關(guān)S1和和S2以及它們的邏輯控制電路等以及它們的邏輯控制電路等組成。組成。 根本原理是將一段時(shí)間內(nèi)的輸入模擬電壓根本原理是將一段時(shí)間內(nèi)的輸入模擬電壓 UI UI 和參考電壓和參考電壓UR UR 經(jīng)過(guò)兩次積分，變換成與輸入電壓平經(jīng)過(guò)兩次積分，變換成與輸入電壓平均值成正比的時(shí)間間隔均值成正比的時(shí)間間隔, ,再變換成正比于輸入模擬信再變換成正比于輸入模擬信號(hào)的數(shù)字量。號(hào)的數(shù)字量。26/31雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的電路圖轉(zhuǎn)換器的電

6、路圖27/31A/D轉(zhuǎn)換器的任務(wù)波形圖轉(zhuǎn)換器的任務(wù)波形圖 轉(zhuǎn)換信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)uL=0uL=0，各觸發(fā)，各觸發(fā)器清零器清零, ,并使并使S2S2閉合閉合, , 讓積讓積分電路的電容分電路的電容C C 完全放電。完全放電。 使使uL=1uL=1，由控制電路將，由控制電路將S2S2斷開，并將斷開，并將S1S1接到輸入接到輸入電壓端，積分電路開場(chǎng)對(duì)電壓端，積分電路開場(chǎng)對(duì)uIuI積分。積分輸出積分。積分輸出uAuA為負(fù)為負(fù)值，比較器輸出值，比較器輸出uCuC為為1 1，開通開通CPCP控制門控制門G G，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器開場(chǎng)計(jì)數(shù)。開場(chǎng)計(jì)數(shù)。28/31A/D轉(zhuǎn)換器的任務(wù)波形圖轉(zhuǎn)換器的任務(wù)波形圖 當(dāng)計(jì)到當(dāng)計(jì)到2n2n個(gè)脈沖時(shí)個(gè)脈沖時(shí), ,計(jì)計(jì)數(shù)器輸出全數(shù)器輸出全0, 0, 同時(shí)輸出同時(shí)輸出一進(jìn)位信號(hào)一進(jìn)位信號(hào), ,使使FFSFFS置置1 1。 對(duì)對(duì)uIuI的積分終了，積分時(shí)的積分終了，積分時(shí)間間T1= 2n TCP,TCPT1= 2n TCP,TCP為為CPCP的的周期，即一個(gè)脈沖的時(shí)間。周期，即一個(gè)脈沖的時(shí)間。T1T1