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(1)電流相加型4位R-2R
T型電阻網(wǎng)絡(luò)DACoiREF2nn1RF
3RVv
D
2ii0優(yōu)點(diǎn):電阻阻值少,便于集成缺點(diǎn):流過(guò)開(kāi)關(guān)的電流變化較大,影響變換速度。常用D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)(2)倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DACiVREF當(dāng)RF
R時(shí)vo
2nn1Di
2i0優(yōu)點(diǎn):流過(guò)電子開(kāi)關(guān)的電流方向不變,轉(zhuǎn)換速度快。缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)的接觸電阻影響轉(zhuǎn)換精度。(3)電流激勵(lì)DACi當(dāng)RF
3R時(shí)Vo
n1Di
2i0IREFR2n1特點(diǎn):用恒流源IREF,開(kāi)關(guān)用差分放大器,速度高。(1)分辨率:能夠分辨最小輸出電壓的能力。例2:
4位DAC,當(dāng)D=1111時(shí)Vo=VFSR=10mVDAC的主要技術(shù)指標(biāo)例3:
如果要求轉(zhuǎn)換精度小于1%,至少要用多少位的DAC?解:,得失調(diào)誤差 增益誤差 非線性誤差(2)轉(zhuǎn)換誤差:理論上應(yīng)達(dá)到的輸出(模擬量)值與實(shí)際達(dá)到的輸出值之差。誤差產(chǎn)生的原因XVLSBVFSR絕對(duì)誤差:相對(duì)誤差:(用百分?jǐn)?shù)表示)D/A轉(zhuǎn)換器輸入發(fā)生階躍到輸出穩(wěn)定在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的最大時(shí)間。低速:建立時(shí)間≧300μs,工作速度≦3.3KHz中速:建立時(shí)間10~300μs,工作速度100~3.3kHz高速:建立時(shí)間0.01~10μs,工作速度100MHz~100kHz(3)建立時(shí)DAC0832功能框圖典型集成DAC及其應(yīng)用例1:已知10位D/A轉(zhuǎn)換器滿量程輸出電壓VFSR=10.24V。試求:最小輸出電壓VLSB;當(dāng)輸入數(shù)字量D=0001100111時(shí),模擬輸出電壓VO;如要求分辨率為1mV(即VLSB
=1mV),試問(wèn)至少應(yīng)選用多少位的D/A轉(zhuǎn)換器。解:(1)最小輸出電壓(2)輸出電壓(3)n應(yīng)大于14,因此至少應(yīng)選用14位的D/A轉(zhuǎn)換器。ADC:把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一定格式的數(shù)字量。D
vA
(t)/VREF二、集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)通常有四個(gè)步驟:取樣保持量化編碼模/數(shù)轉(zhuǎn)換的原理框圖:Ai輸入模擬電壓/流量n位輸出數(shù)字量D取樣-保持A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換的步驟采樣過(guò)程波形圖ADC的一般過(guò)程基本采樣-保持電路采樣-保持電路的輸出量化及編碼“四舍五入”“去零取整”(1)并行型A/D轉(zhuǎn)換器116V
VREFV
3VREF2
16常用ADC技術(shù)3位并行ADC模擬電壓和輸出狀態(tài)關(guān)系(2)串/并型ADC原理圖(3)逐次比較型ADC原理圖12位二進(jìn)制A/D轉(zhuǎn)換電壓2865(量化單位)的比較過(guò)程(4)雙積分型ADC原理圖固定斜率積分,過(guò)零結(jié)束固定時(shí)間積分,到時(shí)結(jié)束N1N22VAREF1
VN
N分辨率=A
max(1)分辨率:所能分辨的最小輸入電壓。
1
V2n例:將0—1V的模擬電壓轉(zhuǎn)換成3位二進(jìn)制數(shù)。ADC的主要技術(shù)參數(shù)2轉(zhuǎn)換誤差:絕對(duì)誤差:定義為輸出數(shù)字量對(duì)應(yīng)的理論模擬值與實(shí)際輸入模擬值之間的差值(±1/2LSB,±1LSB)。相對(duì)誤差:定義為上述差值與額定最大輸入模擬值的百分?jǐn)?shù)(±0.05%,±0.1%)。3
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