第八章 數(shù)字與模擬的轉換及應用電路

目標

熟悉A/D、D/A轉換器的基本構成、原理和技術指標；

8.1數(shù)/模轉換器(DAC)

在生產中，許多待控制和測量對象在實現(xiàn)控制和測量等功能時，將其對應的各種非電物理量(溫度、流量、壓力等)通過傳感器轉變?yōu)橄鄳哪M電信號，再由模數(shù)轉換器(ADC)轉換為對應的二進制數(shù)字信號，才能被計算機、單片機所識別進而實現(xiàn)控制、測量等功能；計算機、單片機對這些數(shù)字信號進行各種計算和處理后，輸出相應的控制量。

這些輸出量需要經過數(shù)模轉換器(DAC)變換轉換為相應的模擬輸出量，進而去驅動執(zhí)行機構，實現(xiàn)被控制的物理量按照預先的設定變化。

由此可見，模數(shù)轉換器和數(shù)模轉換器模擬在計算機、單片機為控制核心的智能化測量、控制儀器的應用中具有十分重要的作用。8.1.1DAC的工作原理DAC的作用是將一組輸入的數(shù)字信號(最常用的是二進制數(shù)字量)轉換為與該數(shù)字信號成比例的模擬電壓或模擬電流的電路，故有時又將DAC稱為解碼器。DAC通常采用的轉換方法是將輸入的二進制數(shù)字量按其權值分別轉換成對應的模擬信號，再將各自所轉換的模擬量相疊加，最后得到的模擬總量即為DAC轉換所得。

圖8.1就是基于上述思想組建的DAC框圖。

在圖8.1中，數(shù)據(jù)鎖存用來暫時存放輸入的數(shù)字量D0D1D2…Dn-1，這些數(shù)字量用來控制電子開關，使得參考電壓按位切換到電阻譯碼網(wǎng)絡中變成加權電流，然后經求和電路求和，輸出相應的模擬電壓Uo。DAC的輸入是數(shù)字信號，它可以是任何一種編碼，常用的是二進制碼D/A轉換器有時又稱為解碼器。

根據(jù)電阻譯碼網(wǎng)絡的不同，可將DAC分為權電阻DAC、T形電阻DAC和倒T形電阻DAC等。

8.1.2權電阻網(wǎng)絡DAC

圖8.2所示為n位權電阻網(wǎng)絡DAC電路原理。它由權電阻網(wǎng)絡(20R、21R、22R、…、2n-1R)，電子開關(S0、S1、S2、…、Sn-1)和反相求和電路A組成。

權電阻網(wǎng)絡(20R、21R、22R、…、2n-1R)由n個電阻組成，其中電阻的取值應使流過它的電流Ii和對應的數(shù)字量Di位的權值成正比。例如，數(shù)字量的最高位Dn-1的權值為2n-1，其對應的權電阻Rn-1=2n-1×2n-1R=20R；最低位D0的權值為20，其對應的權電阻R0=2n-1×20R=2n-1R。故此，于任意數(shù)碼位Di對其權值為2i，其對應的全電阻Ri=2n-1×2iR，也就是說，權位越高，對應的權電阻越小。

電子開關(S0、S1、S2、…、Sn-1)的狀態(tài)取決于相應的數(shù)字量D0D1D2…Dn-1，當Di=0時，相應的電子開關Si接地；當Di=1時，相應的電子開關Si將對應的電阻Ri與基準電壓UREF接通。

因反相求和電路A為理想集成運算放大器，則有I=IF(虛斷)。又由虛地點(U-≈0)可得到且各支路的電流Ii為式中，當Di=0時，Ii=0；Di=1時，將式(8-2)代入式(8-1)中，可得到

在n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換器中，經常取反饋電阻Rf=R/2，則此時權電阻網(wǎng)絡D/A網(wǎng)絡的輸出電壓Uo可表示為

式(8-4)表明，n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換器的模擬輸出電壓Uo與輸入的數(shù)字量Dn-1

Dn-2…D1D0成正比，即實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉換。【例8-1】如圖8.3所示的4位權電阻網(wǎng)路DAC電路，若UREF=12V，求對應D3D2D1D0分別為0110和1100時輸出電壓值。解：(1)當D3D2D1D0=0110時，(2)同理，當D3D2D1D0=1100時，

在式(8-4)中，當Dn-1Dn-2…D1D0=0時，n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換器的模擬輸出電壓Uo=0；當Dn-1

Dn-2…D1D0=11…11時，輸出電壓為

Uo

所以n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換器的模擬輸出電壓Uo的變化范圍是0～n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換電路的優(yōu)點是結構比較簡單、直觀，需用的元器件數(shù)不多。它的缺點是電阻網(wǎng)絡中電阻的阻值隨著數(shù)字信號位數(shù)Di的增加，低位電阻

與高位電阻

差別甚大，這樣使得電阻網(wǎng)絡的每個電阻值的精度保持一致就比較困難，特別是在集成電路中就更不利，因此在集成DAC中，一般很少采用此種電路。8.1.3倒T形電阻網(wǎng)絡DAC

為了克服n位權電阻網(wǎng)絡D/A轉換器電阻網(wǎng)絡電阻值的精度難以保持一致的缺點，下面來看圖8.4所示的倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉換器。電阻網(wǎng)絡中只有R和2R兩種電阻，且兩個R和一個2R構成倒T形結構。電子開關(S0、S1、S2、…、Sn-1)的狀態(tài)取決于相應的數(shù)字量D0D1D2…Dn-1，當Di=0時，相應的電子開關Si接運算放大器的同相端(接地)；當Di=1時，電子開關Si接運放的反相端(虛地)。

也就是說，無論電子開關在任何位置，電阻2R始終相當于接到了“地”上，所以流過每條支路電阻2R中的電流不會隨著電子開關的變化而改變。從參考電壓UREF端向右看，得到電阻網(wǎng)路的等效電路如圖8.5所示。

從圖8.5中不難看出，從電路右端向左看進去的電阻網(wǎng)絡的等效電阻為R，所以，由參考電壓UREF提供的總電流為I=UREF/R，此電流向左每經過一個節(jié)點，電流就衰減為之前的一半，則流入運放的反相輸入端的電流I為

倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉換器的優(yōu)點是電阻種類少，只有R和2R，提高了制造精度；而且支路電流流入求和點不存在時間差，提高了轉換速度。倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉換器是目前集成D/A轉換器中使用較多的一種，如8位D/A轉換器DAC0832，10位D/A轉換器CB7520等，就是采用倒T形電阻網(wǎng)絡。8.1.4D/A轉換器的主要技術指標D/A轉換器的主要技術指標有轉換精度、轉換速度、溫度系數(shù)等。1.轉換精度D/A轉換器的轉換精度通常用分辨率和轉換誤差來衡量。1)分辨率D/A轉換器的分辨率是指對輸出電壓的分辨能力。D/A轉換器的分辨率為最小分辨輸出電壓ULSB(對應的輸入數(shù)字量僅最低位為1，其余位為0)與最大輸出電壓UFSR(對應的輸入數(shù)字量各位全為1)之比。分辨率=

由式(8-6)可知，輸入數(shù)字量的位數(shù)n越大，分辨率最小。即數(shù)字量的有效位數(shù)n越多，分辨率的數(shù)值越小，分辨力越強。因此在實際中常用輸入數(shù)字量的有效位n數(shù)來表示分辨率，如10位D/A的分辨率為10位。(8-6)2)轉換誤差D/A轉換器的轉換誤差有絕對誤差和相對誤差之分，絕對誤差是指實際輸出模擬電壓與理論輸出模擬電壓之間的偏差。通常用最小分辨率輸出電壓的倍數(shù)表示，如

ULSB就表示輸出值與理論值的誤差為最小可分辨電壓的一半。相對誤差是絕對誤差與滿刻度輸出電壓UFSR(對應的輸入數(shù)字量各位全為1)之比，通常用百分數(shù)表示。例如，某D/A轉換器的UFSR=1V，實際模擬電壓輸出為1001mV，則其相對誤差為可見，轉換誤差越小，電路的轉換精度越高。2.轉換速度

當輸入的數(shù)字量發(fā)生變化時，輸出的模擬量(電壓或電流)達到穩(wěn)定值所需要的一段時間稱為建立時間，建立時間越短，轉換速度越高。3.溫度系數(shù)

在輸入不變的情況下，輸出模擬電壓(或電流)隨溫度變化產生的變化量。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高1℃，輸出電壓變化的百分數(shù)作為溫度系數(shù)。此參數(shù)表明D/A轉換器受溫度變化影響的特性。一般D/A轉換器的溫度靈敏度為50ppm/℃。8.1.5集成D/A轉換器及應用DAC0832是常用的集成8位D/A轉換芯片，它是用CMOS工藝制成的雙列直插式(DIP)的DAC，數(shù)據(jù)輸入方法可以是單緩沖、雙緩沖或直接輸入?？梢灾苯优c8080、MCS51等微處理器連接。DAC0832以其接口方便、價格低廉、轉換控制容易等優(yōu)點，且可與DAC0830/0831/相互替換，在單片機應用系統(tǒng)中應用非常廣泛。1．DAC內部結構和引腳功能DAC0832的內部結構框圖和引腳排列如圖8.6、圖8.7所示，DAC0832具有雙緩沖功能，就是輸入數(shù)據(jù)可分別經過兩個寄存器保存。

結構框圖中第一個寄存器稱為8位輸入寄存器，常用于連接單片機，接收單片機送來的數(shù)字信號；第二個寄存器稱為8位DAC寄存器，8位的D/A轉換器是把該DAC寄存器鎖存的數(shù)據(jù)轉換成相應的模擬電流。(1)：片選信號輸入，低電平有效。它與ILE信號結合起來用以控制輸入寄存器是否起作用。(2)：寫信號1輸入端，低電平有效，在ILE和

有效時，用于控制把外部數(shù)據(jù)寫鎖存于輸入寄存器中。AGND(3)：模擬地。為芯片模擬電路接地點。D0～D7(4)～(7)、(13)～(16)：為8位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入端。VREF(8)：基準電壓輸入端，電壓范圍為-10～+10V。Rfb(9)：反饋電阻引出端。該電阻被制作在芯片內，用作運算放大器的反饋電阻。DGND(10)：數(shù)字地。為芯片數(shù)字電路接地點。IOUT2(11)：電流輸出2端，在DAC的電流輸出轉換為電壓輸出時，該端應和運放的同相端一起接地。IOUT1(12)：電流輸出1端，在DAC的電流輸出轉換為電壓輸出時，該端應和運放的反相端一起連接。(17)：傳送控制信號，輸入、低電平有效。它和

一起控制8位DAC寄存器的鎖存。(18)：寫信號2輸入端，低電平有效。在有效的條件下，用它將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到8位DAC寄存器中。ILE(19)：輸入寄存器允許信號端，高電平有效。VCC(20)：電源電壓，范圍為+5～+15V，+15V為最佳。2．DAC0832的3種工作方式

從DAC0832的內部結構框圖可知，當在ILE、

及3個控制信號都有效時，把數(shù)據(jù)線上的8位數(shù)據(jù)鎖入輸入寄存器中，同時數(shù)據(jù)送到8位DAC寄存器的輸入端。在

、

都有效的情況下，8位數(shù)據(jù)再次被鎖存到8位DAC寄存器，同時數(shù)據(jù)送到8位D/A轉換器的輸入端，這時開始把8位數(shù)據(jù)轉換為相對應的模擬電流從IOUT1和IOUT2輸出。針對兩個寄存器鎖存信號的控制方法形成DAC0832的3種工作方式。1)雙緩沖方式

由寫信號1輸入端

先將輸入端的數(shù)字信號鎖存到輸入寄存器中，當需要D/A轉換時，再由寫信號2輸入端

將輸入寄存器中的信號鎖存到DAX寄存器中后再送入D/A轉換電路，即數(shù)據(jù)通過兩個寄存器鎖存后再送入D/A轉換電路，執(zhí)行兩次寫操作才能完成一次D/A轉換。2)單緩沖方式

使兩個寄存器中之一始終處于直通狀態(tài)，由一個寄存器來鎖存數(shù)據(jù)，也可用一個鎖存信號使得兩個寄存器同時選通及鎖存，即輸入數(shù)據(jù)只經過一級緩沖送入D/A轉換電路。3)直通方式

先將兩個寄存器的相關控制信號都預設成有效狀態(tài)，使得兩個寄存器均處于直通狀態(tài)，只要輸入端有數(shù)字量，就可開始將此送入D/A轉換電路進行D/A轉換。3．DAC0832應用

電路如圖8.8所示，兩片74LS163組成一個8位二進制計數(shù)器，計數(shù)器的輸出從00000000到11111111反復變化。DAC0832構成了一個雙緩沖輸出的D/A轉換器。計數(shù)器輸出為11111111時，電路的輸出電壓uo達到最大值Umax，在下一個脈沖到來時，計速器輸出為00000000，此時電路的輸出電壓uo=0。

當計數(shù)器從00000000到11111111變化的過程中，電路的輸出會得到256(28)個逐步遞增的模擬電壓，基于仿真軟件仿真后用虛擬示波器看到的鋸齒波形如圖8.9所示。

因為每256個計數(shù)脈沖，計數(shù)器從0000000變?yōu)?111111，對應的模擬電壓從0到Umax輸出變化也對應地改變一次，所以輸出的鋸齒波頻率fo=256fcp(為計數(shù)器的脈沖頻率)。從圖8.9所示的鋸齒波波形圖中也可讀出兩個光標的差值，即鋸齒波的周期為256ms，為圖8.8中時鐘脈沖頻率(1kHz)的1/256。DAC0832是由倒T形權電阻網(wǎng)絡構成的D/A轉換器，其11、12腳所連接的集成運算放大器A的作用是將DAC0832的輸出電流轉化為輸出電壓，而輸出電壓由于與參考電壓UREF成正比，故要提高輸出鋸齒波電壓的幅度，只需改變參考電壓UREF的值即可。8.2模/數(shù)轉換器(ADC)8.2.1ADC的基本步驟1．取樣和保持

取樣(又稱采樣)是將時間上連續(xù)變化的信號，轉換為時間上離散的信號，即將時間上連續(xù)變化的模擬量轉換為一系列等間隔的脈沖信號，脈沖信號的幅度取決于輸入模擬量的振幅。

為了在DAC時能恢復出被采樣的信號，這里有必要介紹采樣定理。采樣定理是指為了從采樣信號中不失真地恢復出原始信號，采樣頻率fs至少應是原始信號最高有效頻率fmax的2倍，即要滿足fs≥2fmax。在實際中一般取fs(4～5)fmax。

由于每次把采樣電壓轉換成數(shù)字量都需要一定的時間，因此在每次采樣后必須將所采得的電壓保持一段時間。完成這種功能的便是采樣保持電路。

圖8.10給出了基本采樣保持電路的原理電路。圖8.10基本采樣保持電路

其中，運算放大器A接成電壓跟隨器的目的是提高輸入阻抗，減小輸入電流。C是保持電容。VT是由場效應管組成的模擬開關，并受采樣脈沖us控制。當控制脈沖us為采樣電平(高電平1)時，開關S導通，保持電容C充電，則輸出電壓uo隨輸入電壓ui變化而變化。而當us為保持電平(低電平０)時，開關S斷開，保持電容C保存輸入電壓ui值，使放大器輸出電壓uo等于S斷開瞬間時的輸入電壓值。

采樣保持電壓波形如圖8.11所示。2．量化和編碼

從圖8.11可以明顯地看出，采樣保持電路輸出的信號uo已經是階梯波，但此波的幅度仍然有無限多個取值，而且大小是隨機的。也就是說，此種階梯波依然還是一個“模擬量”。我們無法用數(shù)字信號來表示出此“模擬量”的無限多個取值。為了解決這一問題，要將采樣保持電路輸出信號經過量化處理。

量化是指將采樣保持后的信號幅值轉化成某個最小數(shù)量單位的整數(shù)倍的過程。所規(guī)定的最小數(shù)量單位叫作量化單位或量化間隔，用Δ表示，即

上式中n表示要將模擬輸入電壓轉化為n位二進制的位數(shù)。位數(shù)n越多，量化等級越細，Δ就越小。

例如，有一模擬信號，幅值范圍為0～2V，要轉化為3位和4位二進制代碼，則其量化間隔分別為

Δ(n=3)=1LSB=和Δ(n=4)=1LSB=

對采樣保持后的模擬電壓的量化方法一般有只舍不入法和四舍五入法兩種。只舍不入法。

當量化電壓的尾數(shù)小于1LSB時，舍去尾數(shù)部分，取其整數(shù)部分。例如，當Δ＝1LSB＝

時，如果量化電壓uo滿足用圖形表示為圖8.12所示。0≤Uo<Δ=

時，則量化值為0

Δ=0V。

≤Uo<2Δ=時，則量化值為1Δ=

。

≤Uo<3Δ=時，則量化值為2Δ=?！瓐D8.11采樣保持電壓波形圖8.12只舍不入法量化(2)四舍五入法。

當量化電壓的尾數(shù)小于LSB時，舍去尾數(shù)部分，取其整數(shù)部分；而當量化電壓的尾數(shù)大于LSB時，則給量化值再加上1LSB。例如，當Δ＝1LSB＝

時，如果量化電壓uo滿足0≤Uo<Δ=時，則量化值為0

Δ=0V。

≤Uo<Δ=時，則量化值為0+Δ=

。

≤Uo<Δ=時，則量化值為1+Δ=。……

用圖形表示為圖8.13所示。

在經量化過程中有舍有入，則在量化中必然產生誤差，把這個由量化產生的誤差，稱為量化誤差。

把量化出的量化數(shù)值用二進制代碼表示出來的過程，稱為編碼。把編碼后的二進制代碼輸出就得到了A/D轉換的輸出數(shù)字信號。圖8.13四舍五入法量化8.2.2典型的ADC轉換器

并聯(lián)比較型ADC2.反饋比較型ADC1)計數(shù)型ADC

計數(shù)型ADC的原理如圖8.16所示。由比較器A、DAC、計數(shù)器、控制門G和輸出寄存器組成。圖8.16計數(shù)型ADC電路構成2)逐次漸進型ADC

逐次漸進型ADC是使用較為普遍的一種ADC，它的顯著特點是轉換速度快。逐次漸進型ADC的原理如圖8.17所示。由比較器A、DAC和A逐次漸進寄存器組成。圖8.17逐次漸進型ADC電路構成

假設寄存器開始時置0，時鐘脈沖CP到來時，先將寄存器的最高位MSB置1，而其余均為0，也就是說寄存器的輸出此時為100…0。這個數(shù)字信號同時也被加到DAC的輸入端，并轉換成對應的模擬電壓ui＇，與模擬輸入電壓ui進行比較。

若>ui，則電壓比器Ａ的輸出us=1(高電平)，逐次漸進寄存器中的該位被復位，即寄存器的輸出為000…0。

若<ui，則電壓比器Ａ的輸出us=0(低電平)，逐次漸進寄存器中的該位被保存，即寄存器的輸出為100…0。

接著，將此高位置１，低位全部為零，按上面所述方法逐位進行轉換、比較、判斷，以便得到此高位是該保留(置1)還是復位(置0)。把逐次漸進寄存器中的每一位都置1后，轉換、比較和判斷后，最后再逐次漸進寄存器保存的二進制數(shù)就是模擬輸入信號ui所轉化出來的數(shù)字信號。

逐次比較型A/D轉換器完成一次轉換所需時間與其位數(shù)n和時鐘脈沖頻率有關，位數(shù)越少，時鐘頻率越高，轉換所需時間越短?！纠?-2】一個8位逐次比較型ADC，設DAC的參考電壓ＵREF=-10V，如輸入的模擬電壓為ui=8.54V，試說明轉換過程并計算出轉換結果。解：對于DAC的輸出電壓ui＇由式(8-4)可得==按照逐次漸進的方法得到如表8.1所示。則此電路轉換的結構為11011010。3.

V-R雙積分型ADCV-T變化型ADC是先把輸入的模擬信號轉換成與之對應的時間寬度信號，然后在這個時間寬度里對固定頻率的時鐘脈沖信號計數(shù)，計數(shù)的結果就是輸入模擬信號的數(shù)字信號，是一種間接轉化法。在V-T變換型電路中使用最多的是雙積分型ADC。V-T雙積分型ADC的原理如圖8.18所示。它由積分器A1、比較器A2、計數(shù)器、邏輯控制、鎖存器等組成。該電路的工作過程如下。

圖8.18V-T雙積分型ADC1)起始狀態(tài)

轉換開始前，使得計數(shù)器復位，并接通開關S，讓電容C放電，從而使得積分器A1輸出電壓uo=0，然后再斷開，且控制邏輯發(fā)出控制信號UC時，使控制開關Ｋ接入模擬輸入信號ui。2)定時積分

由于積分器A1的反相端是“虛地”，所以電容C的充電電壓uo按照某個負斜率方向變化。則有(8-7)

在積分器輸出電壓uo為負電壓期間，比較器A2輸出高電平U2=1，與門G打開，脈沖信號CP通過G門加到計數(shù)器開始加法計數(shù)。若輸出電壓uo為正，則A2輸出低電平U2=0，與門G關閉，計數(shù)停止。當計數(shù)器計滿n個數(shù)值后，計數(shù)器復位。此時控制邏輯發(fā)出控制信號UC，使控制開關Ｋ接入?yún)⒖茧妷?UR。積分器對模擬輸入信號ui的積分完成。即第一階段的定時積分完成，開始對參考電壓-UR進行積分。

在式(8-7)中，T1=2nTC，為第一階段的積分所需時間，其中TC是計數(shù)脈沖CP的周期，則在第一階段的積分完成時，積分器的輸出電壓為(8-8)3)定壓積分

當控制信號UC使控制開關K接入負參考電壓-UR后，積分器開始第二階段的對-UR的積分，因為參考電壓-UR為負值，積分器進行的是反向積分。而且積分器的初始值

為負值，則電壓比較器A2輸出高電平U2=1，與門G打開，脈沖信號CP通過G門加到計數(shù)器開始加法計數(shù)。計數(shù)器計滿后復位。第二積分階段的輸出電壓為(8-9)其中，T2為積分器在第二積分階段電壓從

上升到0時所需的時間，則有(8-10)=由式(8-9)有(8-11)

設第二階段計數(shù)器計滿后的二進制位數(shù)為n2，且令T2=2n2TC，代入式(8-10)中有

式(8-12)說明，計數(shù)器中所計得的二進制位數(shù)n2與輸入模擬電壓Ui成正比。只要ui<UR，轉換器就能將輸入電壓ui轉換為數(shù)字量從寄存器中輸出。

(8-12)【例8-3】V-T雙積分ADC的UR=-10V，計數(shù)器為12位二進制加法計數(shù)器。已知時鐘頻率fcp=1MHz。求：(1)該ADC允許輸入的最大模擬電壓是多少？(2)當Ui=6V時，求輸出的數(shù)字量。(3)已知輸出的數(shù)字量為(4FF)16，求對應的輸入電壓Ui。解：(1)因為只要Ui<UR，轉換器就能將輸入電壓Ui轉換為數(shù)字量從寄存器中輸出，所以允許輸入的最大模擬電壓Uimax為

Uimax===10V(2)因為輸入模擬電壓與數(shù)字量成正比，是最小量化單位LSB的N倍，N所對應的數(shù)字量即為轉換結果。當Ui=6V時，(3)輸出的數(shù)字量為(4FF)16時，對應的輸入電壓Ui為(4FF)16=(1279)10=(10011111111)28.2.3ADC轉換器的主要技術指標ADC轉換器的主要技術指標有轉換精度、轉換速度等。

1.轉換精度ADC轉換器的轉換精度通常用分辨率和轉換誤差來描述。1)分辨率ADC的分辨率(也稱分解度)是指對輸入信號的分辨能力。

2)轉換誤差

轉換誤差是指ADC實際輸出的數(shù)字量與理論輸出數(shù)字量之間的差值。例如，相對誤差≤±LSB/2，就表明實際輸出的數(shù)字量和理論上應得到的輸出數(shù)字量之間的誤差小于最低位的一半。2.轉換速度

轉換速度是指ADC完成一次轉換所需的時間。轉換時間是指ADC從轉換控制信號到來開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號所經過的時間。轉換時間短，轉換速度就高。ADC的轉換時間與轉換電路的類型有關?！纠?-4】某信號采集系統(tǒng)要求用一片ADC轉換集成芯片在1s內對16個熱電偶的輸出電壓分時進行ADC。已知熱電偶輸出電壓范圍為0～0.025V(對應于0～450℃溫度范圍)，需要分辨的溫度為0.1℃，試問應選擇多少位的ADC？其轉換時間是多少?解：對于0～450℃溫度范圍，信號電壓為0～0.025V，分辨溫度為0.1℃，這相當于

的分辨率。

而12位ADC的分辨率為

，因

，所以必須選用13位的ADC轉換器。