1、6-1 集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器（dac） 6-2 集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc） 6-3 應(yīng)用舉例 典型的數(shù)字控制系統(tǒng)框圖 dac: 把輸入的數(shù)字量變換成與之成一定比例的模擬量。 1 0 2 n i i irefrefa dkvkdvv d：n位數(shù)字量 k：比例常數(shù) vref：參考電壓 vlsb：最小輸出 電壓（d=1時(shí) 的輸出電壓） 6-1-1 常用d/a換器技術(shù) 6-1-2 集成dac的組成 6-1-3 dac的主要技術(shù)參數(shù) 6-1-4 集成dac芯片的選擇 6-1-5 典型集成dac應(yīng)用舉例 一、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)dac i n i i n ref o f d v v rr 2 2 2/ 1 0 時(shí)：當(dāng) 特點(diǎn)

2、：電阻取值太多。 i n i i n ref o f d v v rr 2 2 3 1 0 時(shí)：當(dāng) 電流相加型 特點(diǎn)：流過開關(guān)的 電流變化較大。 i n i i n ref o d v v2 23 2 1 0 電壓相加型 特點(diǎn)：流過開關(guān)的 電流變化較大。 i n i i n ref of d v vrr2 2 1 0 時(shí)：當(dāng) 特點(diǎn)：開關(guān)的接觸電 阻影響轉(zhuǎn)換精度。 i n i i n ref o f d ri v rr 2 2 3 1 0 1 時(shí)：當(dāng) 特點(diǎn)：用恒 流源iref,開 關(guān)用差分放 大器，速度 高。 1、偏移二進(jìn)制碼 2、補(bǔ)碼 當(dāng)輸入為100 時(shí)，輸出為0。因 此，要注入偏置電 流。

3、的輸出電流。單極性 時(shí)，為輸入為 dac i i r v i omsb omsb of rof of 010 輸入從-1到0變化時(shí)， 輸入所有位都變，將會 產(chǎn)生最大的毛刺。 1、 僅集成電阻網(wǎng)絡(luò)和模擬開關(guān)。 2、 集成了電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、參考電 源和輸出運(yùn)算放大器。 3、 除上之外，還集成了外圍接口電路 、帶輸入緩沖器或鎖存器 、帶輸入數(shù)據(jù)分配器 、帶輸入串并變換器 、帶輸入fifo 12 1 n ref lsb v v 滿量程輸出電壓 最小輸出電壓 一、分辨率 二、轉(zhuǎn)換誤差 失調(diào)誤差 增益誤差 非線性誤差 三、建立時(shí)間 d/a轉(zhuǎn)換器輸入發(fā)生 階躍到 輸出穩(wěn)定在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的 最大時(shí)間。

4、 低速：建立時(shí)間300s, 工作速度3.3khz 中速：建立時(shí)間10300s, 工作速度1003.3khz 高速：建立時(shí)間0.0110s, 工作速度100mhz100khz 1.輸入數(shù)字量的特征 2.負(fù)載特性 3.參考電源的特性 4.動態(tài)特性 5.接口特性 6.工作條件、環(huán)境條件 dac0832功能圖 dac0832內(nèi)倒t形網(wǎng)絡(luò) 雙緩沖工作方式連接圖和時(shí)序圖 單緩沖和直通工作方式 7 0 8 2 2 i i i ref o d v v 6-2-1 a/d轉(zhuǎn)換的一般過程 6-2-2 常用a/d轉(zhuǎn)換技術(shù) 6-2-3 集成adc的組成 6-2-4 adc的主要技術(shù)參數(shù) 6-2-5 集成adc芯片的選

5、擇 6-2-6 典型集成adc應(yīng)用舉例 adc：把模擬信號轉(zhuǎn)換為一定格式的數(shù)字量。 refa vtvd/ )( 一、采樣和保持 采樣：以一定的周期讀取輸入電壓信號。 采樣定理：fs2, famax 工程上： fs10famax 保持：使讀取的信號在周期內(nèi)不變。 采樣和保持電路 二、量化和編碼 量化：把取樣電平歸化到最接近的離散電平上。 編碼：用二進(jìn)制碼表示離散電平。 四舍五入 去零求整 og og og max og og og max vvv vvvv vvvv v vvv vvvv vvvv v. 7v 7 21v 1 1 0 12. 6.5v 7 5 . 10.5v 1 5 . 0 0

6、50 1. 去零求整量化誤差： 四舍五入量化誤差： 量化誤差： 一、并行型a/d轉(zhuǎn)換器 二、串/并型a/d轉(zhuǎn)換器 三、逐次比較型a/d轉(zhuǎn)換器 四、雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器 五、v-f型a/d轉(zhuǎn)換器 六、-型a/d轉(zhuǎn)換器 一、并行型a/d轉(zhuǎn)換器 ref ref ref ref ref ref ref ref vv vv vv vv vv vv vv vv 16 15 16 13 16 11 16 9 16 7 16 5 16 3 16 1 8 7 6 5 4 3 2 1 并行型a/d轉(zhuǎn)換器 12345670246142 qqqqqqqdqqqdqd 八位雙極性快速并行型a/d轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度高

7、（100mhz以上） 器件量過大，精度不高。 二、串/并行型a/d轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)：兼顧轉(zhuǎn)換速度和器件量。 三、逐次比較型a/d轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度中速（幾十k到幾百khz）， 成本較底。 12位二進(jìn)制a/d轉(zhuǎn)換電壓2865（量化單位）的比較過程 逐次比較型adc的vf波形圖 （va=2865量化單位） 4位十進(jìn)制a/d轉(zhuǎn)換電壓3495的比較過程 四、雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器 1、開始時(shí)，計(jì)數(shù)器為零，電容c上電壓為零。 2、第一階段：s1接通，s2斷開，積分器對va積分，g為 高，門開，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，直到計(jì)滿，計(jì)數(shù)器重新回零。 3、第二階段：s2接通，s1斷開，積分器對-vref積分，g 為高，門開，

8、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，直到g低，門關(guān)，計(jì)數(shù)器停 止計(jì)數(shù)。 雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器工作原理 11 0 0 1111 ntv rc tv rc dtv rc v cpaa t a 20 0 0 11 ; 0 1 ntv rc tv rc vdtv rc v cprefref t ref ref a v v nn 12 3位半bcd碼雙積分型adc功能圖 圖6-3-3 icl7135連接圖和工作時(shí)序圖 數(shù)字設(shè)計(jì)引論 6-3adc和dac 的應(yīng)用實(shí)例 1、抗干擾能力強(qiáng)。 2、電路結(jié)構(gòu)簡單。 3、編碼方便。 4、轉(zhuǎn)換速度低。 雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn) 五、v-f型a/d轉(zhuǎn)換器（電壓-頻率-數(shù)字） a a kv r

9、ti v tt f 20 21 1 r v i qq dtiiq dtiq a i t i t i 0 )( 21 0 02 0 1 2 1 v-f型a/d轉(zhuǎn)換器邏輯圖 六、 -型a/d轉(zhuǎn)換器 -型adc在 va=0 時(shí)的工作波形 -型adc在 va=8v 時(shí)的工作波形 -型adc在 va=8v 時(shí)的各點(diǎn)電壓或邏輯關(guān)系表 一種集成-型adc原理框圖 1、 僅集成量化編碼器電路。 2、 集成了s-h電路和量化編碼器電路。 3、 除上之外，還集成了外圍接口電路。 、帶有各種輸出接口 、帶有多路輸入通道選擇 、帶有內(nèi)部存儲器 、帶有輸出分配電路 、帶有微處理器的可編程adc max 12 1 : a n v 壓所能分辨的輸入最小電一、分辨率 二、轉(zhuǎn)換誤差： 絕對誤差：定義為輸出數(shù)字量對應(yīng)的理論模 擬值與實(shí)際輸入模擬值之間的差值（1/2lsb, 1lsb) 。 相對誤差：定義為上述差值與額定最大輸入 模擬值的百分?jǐn)?shù)（ 0.05%， 0.1%)。 三、轉(zhuǎn)換時(shí)間：adc完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。 要考慮的因素： 一、輸入模擬量的性質(zhì) 二、