数字电路康华光第五版ch9数模与模数转换器.ppt

ADC0809的引脚说明 ADC0809的引脚说明 ① 首先确定ADDA、ADDB、ADDC三位地址，决定选择哪一路模拟信号； ② 使ALE端接受一正脉冲信号，使该路模拟信号经选择开关到达比较器的输入端； ③ 使START端接受一正脉冲信号，START的上升沿将逐次逼近寄存器复位，下降沿启动A/D转换； ④ EOC输出信号变低，指示转换正在进行。 ⑤ EOC变为高电平，指示A/D转换结束。此时，数据已保存到8位三态输出锁存器中。CPU可以通过使OE信号为高电平，打开ADC0809三态输出，由ADC0809输出的数字量传送到CPU。 1. 取样与保持 取样是将随时间连续变化的模拟量转换为在时间离散的模拟量。 取样信号S(t)的频率愈高，所采得信号经低通滤波器后愈能真实地复现输入信号。合理的采样频率由取样定理确定。 取样定理：设采样信号S(t)的频率为fs，输入模拟信号?I(t)的最高频率分量的频率为fimax，则 fs ≥ 2fimax S(t)=1:开关闭合 S(t)=0:开关断开 将取样电路取得的信号转换为数字信号需要一定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定的值，在取样电路后要求将所采样的模拟信号保持一段时间。 取样 保持 2. 量化与编码 量化：数字信号在数值上是离散的。采样–保持电路的输出电压还需按某种近似方式归化到与之相应的离散电平上，任何数字量只能是某个最小数量单位的整数倍。 量化误差? ：量化前的电压与量化后的电压差。 两种近似量化方式：只舍不入量化方式； 四舍五入的量化方式。 量化单位Δ ：最小数量单位。 （1） 只舍不入量化方式 把不足一个量化单位的部分舍弃； 对于等于或大于一个量化单位部分按一个量化单位处理。 编码：量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。 （2）四舍五入量化方式 将不足半个量化单位部分舍弃， 对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理。 1.转换精度 9.2.2 A/D转换器的主要技术指标 分辨率: 说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。 通常以输出二进制(或十进制)数的位数表示。 转换误差：表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。 2.转换时间 指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。 并行比较型 逐次逼近型 电压-时间(VT)型——双积分型 A/D转换器 直接型 间接型 A/D转换器的分类 反馈比较型 计数型 电压-频率(VF)型 9.2.3 并行比较型A/D转换器 电压比较器 输入模拟电压 电阻分压器 基准电压 VREF/15 3VREF/15 7VREF/15 9VREF/15 11VREF/15 5VREF/15 13VREF/15 输出数字量 寄存器 优先编码器 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 vI=8.2V VREF/15 3VREF/15 7VREF/15 9VREF/15 11VREF/15 5VREF/15 13VREF/15 VREF=15V 1V 3V 7V 9V 11V 5V 13V 1 1 1 1 0 0 0 ?I = 8.2V VREF = 15V 量化方式：四舍五入法 最大量化误差为： 输出数字量： 量化单位： Δ= 2VREF/15 =2V 对应模拟电压： 量化误差： -0.2V vI CO1 CO2 CO3 CO4 CO5 CO6 CO7 D2 D1 D0 7VREF/15 ? vI 9VREF/15 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 9VREF/15 ? vI 11VREF/15 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5VREF/15 ? vI 7VREF/15 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3VREF /15 ? vI 5VREF/15 0 0 0