文档介绍：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
…
uI(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 ≥ 2 fimax 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。
t
O
uI
f
O
fs– fimax
fimax
uI
t
O
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
0
1V
1/8
2/8
3/8
4/8
5/8
6/8
7/8
000
001
010
011
100
101
110
111
模拟
电平
二进制
代码
代表的
模拟电平
0= 0
1= 1/8
2= 2/8
3= 3/8
4= 4/8
5= 5/8
6= 6/8
7= 7/ 8
1V
1/15
3/15
5/15
7/15
9/15
11/15
13/15
000
001
010
011
100
101
110
111
0
模拟
电平
二进制
代码
代表的
模拟电平
0= 0
1= 2/15
2= 4/15
3= 6/15
4=8/15
5= 10/15
6= 12/15
7=14/15
最大量化误差= = (1 / 8) V
= / 2 = (1/15)V
取样- 保持电路
一、电路组成及工作原理
当 vs 为高电平:
T 导通,Ch 充电至:
vO = vI =vC
当 vs 为低电平:
T 截止,Ch 基本不放电。
uO 保持
&
&
&
&
&
&
并行比较型A/D转换器
R /2
R
R
R
R
R
R
R /2
UREF
uI
比较器
1D
1D
1D
1D
1D
1D
1D
CP
寄存器
d2
d1
d0
编码器
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
uI
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
uI
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
uI
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
uI
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
uI
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
uI
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
uI
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
uI
一、基本工作原理电路
D/A
uI
逐次渐近
寄存器
比较器
参考
电源
时钟
信号
MSB
LSB
MSB
LSB
并行数字输出
转换控制信号
1000
8V
1
0111
7V
0110
6V
0101
5V
0100
4V
0011
3V
0
0011
逐次逼近型 A/D 转换器
读出控制
控制逻辑电路
逐次渐近
寄存器
比
较
器
二、转换过程举例
3 位 D/A
Q
1S
1R
d0
<