文档介绍：
(一)模拟量输出接口及其技术指标(片内接口)
D/A转换器
Vref
模拟量输出A
数字量输入D
设数字量输入为二进制D,共N位,则模拟量输出为:
D/A转换模块
其中,电子开关Kn-1……K0由数字量的对应位驱动,
“1”使开关合向右侧,“0”使开关合向左侧。
Vout
2R
2R
2R
2R
2R
2R
R
R
R
R
Vref
Kn-1
Kn-2
Kn-3
In-1
I0
∑I
0
1
0
1
0
1
0
1
-
+
(1)转换器位数:转换器位数和输出模拟量的分辨率相对应,位数越多,分辨率越高。
(2)转换时间:从数字量输入到对应模拟量稳定输出的时间,一般为1µs左右。
(3)输出噪声:输出噪声限制了D/A转换的分辨率。
(二)模数转换(A/D)的工作原理和技术指标
A/D转换器
Vref
模拟量输入A
数字量输出D
(二进制n位)
CLK
A/D转换模块
逐次比较A/D转换器的工作原理如下:
,进行8位A/D转换,
次数
猜测数
D/A输出
比较结果
判断输出
1
10000000
Vref*126/256=
大于
10000000
2
11000000
Vref*192/256=
大于
11000000
3
11100000
Vref*224/256=
小于
11000000
4
11010000
Vref*208/256=
小于
11000000
5
11001000
Vref*200/256=
大于
11001000
6
11001100
Vref*204/256=
小于
11001000
7
11001010
Vref*202/256=
小于
11001000
8
11001001
Vref*201/256=
大于
11001001
其中 Vref=5V,转换结果为11001001
双积分型A/D转换器具有结构简单,抗干扰能力强等特点,但转换速度比较慢,通常用于数字电压表中。其工作原理如下:
双积分型A/D转换器主要由线性积分器构成。
反向积分过程
反向积分过程
正向积分过程
正向积分输出
A/D转换过程分以下3步进行:
积分电容放电,Uc=0.
如果Vx>0对输入电压进行规定时间Δt1的反向积分,如果Vx<0,对输入电压进行规定时间Δt1的正向积分。
如果Vx>0对参考电压进行正向积分,如果Vx<0,对参考电压进行反向积分,
直到UC=0,设积分时间为Δt2
设积分时间单位为ΔT,对Vx的积分时间为2000ΔT,Vref=2000mv
则当Vout=0时,
对参考电压Vref的积分计数为N, Δt2=N*ΔT,N即为测量电压Vi的毫伏数。
A/D转换器的分辨率,取决于A/D转换器的位数。
量化误差
A/D转换器的线性度
线性度误差
其中ΔDmax为实际转换值和精确转换值间的最大误差。
A/D转换器的线性度