微型计算机原理与接口技术：AD转换器.ppt

***一、概述A/D转换器是用来将模拟电压转变为数字量的器件。模拟量可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。这就需要各种传感器把物理量转换成相应的电压信号。经A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。实现A/D转换的方法很多，常用的有逐次逼近法、双积分法及电压频率转换法等。10.3A/D转换器一、逐次逼近A/D转换器工作原理4位逐次逼近A/D转换过程Vmax0.75Vmax0.6875Vmax0.75Vmax0.625Vmax0.5Vmax0.5Vmax第一次猜测值1000第二次猜测值1100第三次猜测值1010第四次猜测值1011VIN0Vt转换结果10101、采样保持电路如果A/D转换器的转换速度比模拟信号电压变化速度高许多倍，那么模拟信号可以直接加到A/D转换器。如果模拟信号变化快于A/D转换器的转换速度，为了保证转换精度，就要在A/D转换之前加上采样保持电路，使得A/D转换期间保持输入模拟信号不变。采样保持电路有两种工作状态，一种是采样状态，另一种是保持状态。在采样状态，输出随输入而变化；在保持状态，输出保持不变。目前，有专用的采样保持芯片，如AD583、LF198等；还有的采样保持电路和A/D转换芯片集成在一起，如12位AD1674芯片。二、A/D转换的外围电路1）采样保持电路内部结构2）采样保持电路工作原理在实际工程中，有时要求用一片A/D转换芯片同时测量温度、压力、风速、流量等多种参数；有时要求用一片A/D转换芯片完成对不同的测量点同一参数的采集；有时又要求用一片D/A转换芯片完成对多个对象的控制，这就要求解决多个通道和A/D、D/A转换器之间的切换问题。模拟开关有两类，一是单向模拟开关，如：AD5501、AD5503，二是双向模拟开关，如：CD4051、CD4052。2、多路转换模拟开关CD4051CD4052INH＝1时输出为高阻态；INH=0正常工作1）多路转换模拟开关内部结构2）CD4501多路转换模拟开关真值表6—INH9—C10—B11—A2）CD4501多路转换模拟开关应用举例三、ADC0809主要性能指标1、ADC0809是CＭOS型逐次逼近式8位A/D转换器。2、片内带有8路模拟开关，可输入八个模拟量。3、单极性，量程为0～5伏。4、典型的转换速度为100μs。5、精度?1/2LSB6、片内带有三态输出缓冲器，可直接与CPU总线接口。7、单电源5V、功耗15mW。STARTEOCCLKOED7D0VREF(+)VREF(-)ADDCADDBADDAALEIN0IN7比较器8路模拟开关逐位逼近寄存器SAR树状开关电阻网络三态输出锁存器时序与控制地址锁存及译码D/A8个模拟输入通道8选1四、8位A/D转换器ADC0809的内部结构及引脚IN0～IN7：模拟信号输入端。START：正脉冲启动信号输入端，上升沿使逐次逼近寄存器复位，下降沿开始进行A/D转换。EOC：转换结束信号输出端，A/D转换结束时EOC=1，并将转换结果送入三态输出锁存器。EOC可用于A/D转换的状态查询，也可以作为对CPU的中断请求信号。OE：输出允许控制输入端。当OE＝1时，允许三态输出锁存器中的数据送数据总线。REF+：参考电压的正端。通常为+5V。REF-：参考电压的负端，通常接地。四、8位A/D转换器ADC0809的引脚功能ALE：地址信号锁存端。ALE的高电平有效，下降沿将地址锁存。ADDC、ADDB．ADDA：通道选择地址码。DO～D7：A/D转换数据输出端。CLOCK：时钟信号输入端，典型值为640KHz。VCC：电源正极输入端，通常接5V。GND：接地端。四、8位A/D转换器ADC0809的引脚功能***