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7.2A/D转换器（ADC）7.2.1A/D转换的一般步骤和取样定理一、模拟量到数字量的转换过程uI(t)CADC的量化编码电路dn-1d1d0…u?I(t)S模拟量数字量量化编码取样：把时间连续变化的信号变换为时间离散的信号。保持：保持取样信号,使有充分时间将其变为数字信号。取样保持（S/H—Sample/Hold）二、取样定理当满足fs≥2fimax时,取样信号可恢复原信号。fs—取样频率。fimax—信号的最高频率分量。tOuIuItO三、量化和编码量化单位数字信号最低位LSB所对应的模拟信号大小，用?表示（即1）。量化把取样后的保持信号化为量化单位的整数倍。量化误差因模拟电压不一定能被?整除而引起的误差。编码把量化的数值用二进制代码表示。划分量化电平的两种方法01V1/82/83/84/85/86/87/8000001010011100101110111模拟电平二进制代码代表的模拟电平0?=01?=1/82?=2/83?=3/84?=4/85?=5/86?=6/87?=(7/8)V1V1/153/155/157/159/1511/1513/150000010100111001011101110模拟电平二进制代码代表的模拟电平0?=01?=2/152?=4/153?=6/154?=8/155?=10/156?=12/157?=(14/15)V最大量化误差=?=(1/8)V=?/2=(1/15)V7.2.2取样-保持电路一、电路组成及工作原理当uL为高电平：RfChRiuIuOuLTRf=RiT导通，Ch充电至：uO=?uI=uC当uL为低电平：T截止，Ch基本不放电。uO保持矛盾：为使Ch充电快，Ri越小越好；为使电路输入电阻高，Ri越大越好。二、改进电路(LF198)及工作原理R2ChR1uIuOuLu?O300?30k?D1D2S当uL=1，S闭合uO=u?O=uI，uC=uI当uL=0，S断开uO保持D1、D2的作用：限制u?O在uI+uD以内，起保护作用。62145387uOuIuLChLF198一、基本工作原理电路7.2.3逐次渐近型A/D转换器D/AuI逐次渐近寄存器比较器参考电源时钟信号MSBLSBMSBLSB并行数字输出转换控制信号3.2V10008V101004V00102V000113V000117.2.4双积分型A/D转换器一、电路组成和工作原理CO＝1(uo≤0)0(uo0)S2CS1uI逻辑控制门C定时器n位二进制计数器dn–1d0uｏＴCPCP基准电压0正向积分：对被测信号uI进行定时积分，完成一次2n进制计数。反向积分：对基准电压积分至uｏ=0，计数结果与uI成正比。S2CS1uI逻辑控制门C定时器3位二进制计数器d2d0uｏCP基准电压0电容C放电CO＝10000010100111001011101111以3位二进制计数器为例说明双积分过程。00000101001110007.2.5并联比较型A/D转换器R/2RRRRRRR/2UREFuI比较器1D1D1D1D1D1D1DCP寄存器d2d1d0编码器0000000110010010000uI00000011100100