CH6-信号转换-测控电路.ppt

t ui Uom -Uom t ui UH UL 例：迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。 － + + uo R R2 R1 ui 6.3.3 窗口比较电路 单方向多个阈值 ui “1” “0” O ?U UR2 UR1 Uo -1 +1 # -1 +1 # ui VS R1 RP R2 Uo1 Uo2 Uo UZ N2 N1 UR2 UR1 E 可以判断输入电压是否在两个电压之间 6.4 电压频率转换电路 6.4.1 V/f 转换电路 定义：V/f (电压/频率)转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，即它的输出信号频率与输入信号电压值成比例，故又称为电压控制(压控)振荡器(VCO-Voltage Controlled Oscillator )。 应用：在调频（电压调频），锁相和A/D变换等许多技术领域得到非常广泛的应用。 指标：额定工作频率和动态范围，灵敏度或变换系数，非线性误差，灵敏度误差和温度系数等 6.4.1 V/f 转换电路 (一）积分复原型 ui越高uC越快达到uP电平，比较器翻转越快 V ∞ - + + N2 -E R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 uC uP VS1 VS2 VS3 uo -U 比较器 复原开关 ∞ - + + N1 R2 ui R1 C 积分器 (一）积分复原型 O U1 U2 uo T1 T2 t uC U2 U1 t t O O uP V ∞ - + + N2 -E R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 uC uP VS1 VS2 VS3 uo -U 比较器 复原开关 ∞ - + + N1 R2 ui R1 C 积分器 (二）电荷平衡型 uo uo t1 t uC t O O t0 ∞ - + + N1 ∞ - + + N2 S ui R IS 单　稳定时器 uC i UR C （1）线性好；（2）易于集成 通用f/V 转换电路 包括三个部分：电平比较器，单稳态触发器和彽通滤波器 6.4.2 f/V转换电路 许多频率解调电路都属于f/V 转换电路 T w 0V 0V u 2 u N u P U m U H U L 6 6 R R R E + U H 0V 0V 0V u i u 1 u 2 U Z （扩展） 单稳态触发器的工作特点： ①具有一个稳态和一个暂稳态两种工作状态。 ② 在外加触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态。在暂稳态维持一定时间后，再自动返回稳态。 ③ 暂稳态维持时间的长短取决于电路的参数。 6.5.1 电流/电压转换电路 6.5 电压电流转换电路 R1 ∞ - + + N uo R2 Rs is i （一）反相输入型 要求电流源is的内阻Rs必须很大， is需远大于运算放大器偏置电流 （二）同相输入型 R2 ∞ - + + N uo R1 R3 R4 i ui io R4??R7+RL R4 ∞ - + + N V2 R5 R1 R3 V1 R2 R6 R7 uN uP ui Ub +E R1=R2，R3=R4 RL 6.5.2 电压/电流转换电路 要求： （1）输出电流只与输入电压有关，与负载基本无关； （2）能够输出所需较大电流。 RL ui io 输出电流不仅与输入电压 有关，而且与负载有关 不能输出所需较大电流 io RL ui R R??RL 6.6 模拟数字转换电路 传感器输出的信号多为模拟信号，在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转换器（简称A/D转换器或ADC）。相反，经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构等，需要数/模转换器（简称D/A转换器或DAC）将数字量转换成相应的模拟信号。 主要技术指标 （1）分辨率 发生单位数码变化时，所对应模拟量的相对于基准量的变化。 （2） 量化：将幅度连续取值的模拟信号变为只能取有限个某一最小当量LSB的整数倍数值的过程称为量化。 （3）量化误差 通过量化将连续量转换成离散量所产生的误差称为叫做量化误差，在采用四舍五入时最大误差可达到1LSB的 1/2，不采用时它等于1LSB 。 6.6 模拟数字转换电路 a) 采样 b) 量化 f ( t ) t F 8 F 6 F 5 F 4 F 3 F 2 F 1 0 1 2 3 4 5 6 7 F 7 f 1 ( t ) t 0 1 2