文档介绍：第第九章九章 A/D 与 D/A 转换接口课程名称:微机原理与接口技术授课方式:讲课、实验、提问及作业主讲人:金永贤第九章 A/D 与 D/A 转换器接口教学重点? D/A 转换器接口电路设计? A/D 转换器接口电路设计第九章 A/D 与 D/A 转换器接口微型计算机在实时控制、在线动态测量和对物理过程进行监控,以及图像、语音处理领域的应用中,都要与一些连续变化的模拟量(温度、压力、流量、位移、速度、光亮度、声音等模拟量)打交道,但数字计算机本身只能识别和处理数字量,因此,必须经过转换器,把模拟量转换成数字量, 或将数字量转换成模拟量,才能实现 CPU 与被控对象之间的信息交换。所以微机在面向自动控制,自动测最和自动监控系统与各种被控、被侧对象发生关系时,就需设置模拟接口模拟量与数字量?模拟量——连续变化的物理量?数字量——时间和数值上都离散的量模拟/数字转换器 ADC DAC 数字/模拟转换器模拟输入输出系统示意图数字信号模拟信号现场信号 1现场信号 2现场信号 n微型计算机放大器放大器放大器多路开关低通滤波传感器低通滤波传感器低通滤波传感器 A/D 转换器采样保持器数字信号受控对象控制信号模拟信号 D/A 转换器放大驱动电路…?传感器将各种现场的物理量测量出来并转换成电信号(模拟电压或电流) ?放大器把传感器输出的信号放大到 ADC 所需的量程范围?低通滤波器用于降低噪声、滤去高频干扰, 以增加信噪比?多路开关把多个现场信号分时地接通到 A/D 转换器?采样保持器周期性地采样连续信号, 并在 A/D 转换期间保持不变 D/A 转换器工作原理 DAC 数字/模拟转换器模拟量数字量 D/A 转换的基本原理数字量→按权相加按权相加→模拟量 1101B =1 1× ×2 2 3 3+ +1 1× ×2 2 2 2+ +0 0× ×2 2 1 1+ +1 1× ×2 2 0 0= 13 D/A 转换器的原理图(1) Iout2 Iout1 Rfb Rfb Vout + _ I 1 S1 D 1 c2R RI 2 S2 D 2 b2R RI 0 S0 D 0 d2R 2R R I 3 S3 D 3 a2R V REF电阻网络基准电压电子开关 D/A 转换器的原理图(2) Iout2 Iout1 Rfb Vout + _ I 1 S1 D 1 c2R RI 2 S2 D 2 b2R RI 0 S0 D 0 d2R 2R R I 3 S3 D 3 a2R V REF阻抗= 2R 运算放大器虚地 D/A 转换器的原理图(3) Va =V REF Vb =V REF /2 Vc =V REF /4 Vd =V REF /8 I 0= Vd/2R =V REF /(8× 2R ) I 1= Vc/2R =V REF /(4× 2R ) I 2= Vb/2R =V REF /(2× 2R ) I 3= Va/2R =V REF /(1× 2R )