【2017年整理】《数字电子技术基础》11_数模与模数转换.ppt

第11章 数模与模数转换器;工业控制系统框图示例;11.2 数模转换器(DAC) ;11.2数模转换器(DAC) ;11.2.1 倒T形电阻网络DAC;11.2.1 倒T形电阻网络DAC;单刀双置开关可以用双极型三极管或MOS管实现。 ;2．单片集成DAC;3. DAC的应用:斜坡发生器 ;11.2.2 权电流型DAC;11.2.2 权电流型DAC;忽略IB0;R;推广到一般情况，n位权电流型DAC的输出电压为;11.2.3 DAC的双极性输出;双极性偏移电阻和偏移电流;11.2.4 DAC的主要技术指标; 实际的精度与DAC的元件参数值等有关。它们是基准电压、电阻网络、模拟开关、运放的特性和工作温度等参数。这些元件的非理想性使输出电压偏离理论值，产生转换误差。;2.转换速度 完成一次数模转换所需的时间。常用建立时间和转换速率描述。 ;11.3 模数转换器(ADC) ; 因为量化和编码仅将取样电压转换为数字量，其他数值不予考虑。 所以，理论上将采样保持电路的输出等效为离散的取样序列;取样定理： 设原始模拟信号具有频带有限的频谱，即频谱集中在[-fimax，fimax]之内，在[-fimax，fimax]之外频谱为0。 如果取样频率大于或等于原始模拟信号最高频率的2倍，则可用取样序列完全恢复原始的模拟信号。 即当;3.防混滤波 ;4．量化和编码 ; 例11.1 设取样电压的值域是[0V，1V]，试对其离散为3位自然二进制数。 ; 综上所述，按取样、保持、量化和编码4个步骤实现模数转换。在取样保持电路中完成取样和保持，实现模拟量的时间离散化。在保持期内完成量化和编码，实现对模拟量的幅值离散化。 量化和编码是模数转换的关键过程，习惯上，称实现量化和编码的电路为模数转换器（ADC）（狭义）。 注意，广义的模数转换器包含取样保持电路和狭义的模数转换器。;5. 模数转换器（ADC）的分类;11.3.2 并行比较ADC; ;反码输出：输入电压越大，输出二进制码越小。;11.3.3 逐次比较ADC;11.3.3 逐次比较ADC; 4个下降沿触发的JK触发器作为寄存器、4位DAC、电压比较器和逐次比较控制逻辑。 逐次比较控制逻辑：顺序脉冲发生器和取舍组合逻辑组成。; 设取样电压的满刻度电压VFSR =7.75V， 。;CP;第1个CP↑使Y0=1、Y1=Y2=Y3=Y4=0，;6.2V;0;CP;11.3.4 双???分ADC;1．定时积分:在确定的时间内对取样电压进行积分。 ;1．定时积分:在确定的时间内对取样电压进行积分。 ;2．定压积分:对基准电压-VREF做定压积分 。 ;2．定压积分:;3. 双积分ADC的优缺点;3. 双积分ADC的优缺点;3. 双积分ADC的优缺点;11.3.5 ADC的主要技术指标;2.转换速度;作 业