文档介绍：第八章概述
一、数/模和模/数器是模拟、数字系统间的桥梁
模/ 数(A / D)转换:
Analog to Digital Converter (ADC)
数/ 模(D / A)转换:
Digital to Analog Converter (DAC)
数字计算机
模拟系统
A/D
D/A
二进制
二进制
线性
线性
存储
分析
控制
物理生物化学
二、常见数模、模数转换器应用系统举例
压力传感器
温度传感器
流量传感器
四
路
模
拟
开
关
数
字
控
制
计
算
机
DAC
…
…
模拟控制器
模拟控制器
液位传感器
DAC
…
DAC
…
模拟控制器
模拟控制器
生产控制对象
DAC
ADC
物理量
二进制
信号
模拟信号
三、A / D、D / A 转换器的精度和速度
精度保证转换的准确性
速度保证适时控制
第一节 D / A转换器(DAC)
D / A转换的基本要求
1. D / A转换思路
…
d0
d1
dn-1
DAC
uO或iO
n 位
二进制
如(1101)2
可利用运算放大器实现运算
2. 转换特性
D
uO/V
7
6
5
4
3
2
1
001 010 011 100 101 110 111
一、输入、输出关系框图
二、D/A 转换的电路组成(倒置R-2R T型网络)
R
R
R
2R
2R
2R
2R
UREF
S0
S1
S2
d0
d0
d1
d2
d1
d2
电子
开关
电阻网络
求和运放
当 d2d1d0 = 100,
I
I / 2
I / 4
I / 8
I/2
I = UREF / R
uO
三、工作原理
当 d2d1d0 = 110,
I
R
R
R
2R
2R
2R
2R
UREF
uO
I / 2
I / 4
I / 8
当 d2d1d0 = 111,
I
R
R
R
2R
2R
2R
2R
UREF
uO
I / 2
I / 4
I / 8
表达的一般形式
三、输入为 n 位二进制数时的表达式
当 D = dn-1 dn-2 … d1 d0
Ku —转换比例系数
DAC 的转换精度、和主要参数
一、转换精度
指 D/A 转换器模拟输出产生的最小电压变化量与满刻度输出电压之比,也可用输入的位数表示。
为实际输出模拟电压与理想输出模拟电压间的最大误差。
ULSB
UFSR
=
1
2n–1
分辨率=
LSB —Least Significant Bit
(二)转换误差
可用占输出电压满刻度值的百分数表示或可用最低有效位(LSB)的倍数表示。
如: ½ (LSB)= 输入为 00…01 时输出模拟电压的一半。
(一)分辨率(Resolution)
FSR — Full Scale Range
二、主要参数
D/A 转换器 5G7520 的主要参数
参数名称
单位
参数值
分辨率
位
10
非线性度
转换时间
UREF
全量程的%
≤ %
ns
≤ 500
V
V
电源电压
–25 +25
5  35
功耗
mW
20
温度系数
FSR  10–6/ºC
第二节 A / D 转换器(ADC)
A /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)
C
ADC的
量化编码
电路
dn-1
d1
d0
…
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)