第5章模拟量信号输入输出.ppt

第四章内容的复习;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出; A/D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在实际应用中是把模拟电压转换成二进制数字量。 要实现将连续变化的模拟量变为离散的数字量，通常要经过 4 个步骤：采样、保持、量化和编码。 一般前两步由采样保持电路完成，量化和编码由AD转换器来完成。 ;常用A/D转换器的种类 目前最常用的A／D转换器是双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行比较式转换器。 双积分式A/D转换器主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜。其缺点是转换速度较慢，因此，这种转换器主要用于速度要求不高的场合。;它由积分器(由集成运放A组成)、过零比较器(C)、时钟脉冲控制门（G）和计数器（FF0～FFn）等几部分组成。 　　 双积分式AD的基本原理是对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。由于该转换电路是对输入电压的平均值进行变换，所以它具有很强的抗工频干扰能力。 ; 逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快，转换精度较高的转换器,其转换时间大约在几μs到几百μs之间, 适用于大部分智能仪器测控电路。采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。 ;并行比较式A/D转换器由电阻分压器、寄存器及编码器组成。根据各比较器的参考电压值，可以确定输入模拟电压值与各比较器的输出状态的关系。比较器的输出状态由D触发器存储，经优先编码器编码，得到数字量输出。转换过程简单,转换速度快,但是随着位数的增加所需硬件将迅速增加，当n4时，并行AD变得比较复杂，因此并行A/D适用于速度要求很高，而输出位数较少的场合。 　　 ;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出; 转换时间是指A/D转换器完成一次转换所需的时间定义为A/D转换时间。转换时间反映了A/D转换的速度。转换时间是启动ADC开始转换到完成一次转换所需要的时间。目前常用的A/D转换集成电路芯片的转换时间在微秒数量级。 量程是指能进行转换的输入电压的最大范围。 ;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;图 5-2a 信号的采样过程 ;3.A/D转换电路设计 A／D转换电路包括A／D转换芯片、基准电源电路和控制电路。 　　例1：P87LPC767单片机中的8位Ａ／Ｄ转换部件的功能; 例2:TI的12位A/D转换芯片TLC2543。 ;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;第五章 模拟信号的输入/输出;课后复习题;课后复习题解答;问题4：为什么智能仪器的信号调理电路可省去或者降低校准电路设计工作？ 因为智能仪器有强大的信号处理和分析功能，可以通过微处理器软件来进行自动校准和自动补偿。 问题5：硬件滤波器和软件滤波器在模拟信号输入电路的作用？ 硬件滤波器用在A/D转换前，用于滤除传感器器件传来的混在信号中的干扰成分 软件滤波器用在A/D转换后，用于滤除在信号采样保持A/D转换过程中产生的噪声。 问题6：若有用信号与干扰信号频谱