9.1D/A轉換器9.2A/D轉換器9.1概述第九章數—模和模—數轉換9.1概述

將模擬量轉換為數字量的裝置稱為模數轉換器(簡稱A/D轉換器或ADC)；

將數字量轉換為模擬量的裝置稱為數模轉換器(簡稱D/A轉換器或DAC)將輸入的每一位二進制代碼按其權的大小轉換成相應的模擬量，然后將代表各位的模擬量相加，所得的總模擬量就與數字量成正比，這樣便實現了從數字量到模擬量的轉換?；驹?.2D/A轉換器D/A轉換器的組成：基準電壓電路數碼輸入電路模擬開關電路解碼電路求和電路D/A轉換器的分類：按輸入方式分：并行輸入和串行輸入。按解碼電路結構分：權電阻網絡、T型電阻網絡、倒T型電阻網絡等。S1S3S2S0R0d3d2d1d00110Vo++-ARF0011+–R1R2R3I0I1I2I3IIFR，求和運算電路T型電阻網絡輸入數字量D模擬量輸出輸出的模擬量應正比于輸入的數字量。V0=VR·D基準電壓電子模擬開關權電阻+VR9.2.1權電阻型D/A轉換器S1S3S2S0R0d3d2d1d00110Vo++-ARF0011+–R1R2R3I0I1I2I3IIFR，+VRABCDVoRF++–R0D–++VRR’I0顯然，9.2.1權電阻型D/A轉換器S1S3S2S0R0d3d2d1d00110Vo++-ARF0011+–R1R2R3I0I1I2I3IIFR，+VRS1S3S2S0R0d3d2d1d00110Vo++-ARF0011+–R1R2R3I0I1I2I3IIFR，+VR設輸入數字（1010）B若二進制數為n位9.2.2倒T形電阻網絡D/A轉換器為了克服權電阻電路難以保證精度問題，常采用倒T型電阻網絡D/A轉換器。BBAACCDD①分別從虛線AA、BB、CC、DD處向右看的二端網絡等效電阻都是R。②不論模擬開關接到運算放大器的反相輸入端（虛地）還是接到地，也就是不論輸入數字信號是1還是0，各支路的電流不變。若二進制數為n位常用的數模轉換器AD7520芯片介紹(1)管腳圖UDDRFURAD7520161514131211109d9d8d7d6d512345678GNDIo1Io2d0d1d2d3d4(2)典型接法UDDRFURAD752016151412345613Io1Io2d0d1d2d9uo++–9.2.4D/A轉換器的主要技術指標指最小輸出電壓(對應的輸入二進制為1)和最大輸出電壓(對應的輸入二進制所有位全為1)之比。1.分辨率

2.精度（1）非線性誤差,（2）比例系數誤差,(3）失調誤差3.輸出電壓(電流)的建立時間例:十位D/A轉換器的分辨率為從輸入數字信號起，到輸出電壓或電流到達穩定值所需時間.有時也用輸入數字量的有效位數來表示分辨率。通常D/A轉換器的建立時間不大于1S。分辨率=指輸出模擬電壓的實際值與理想值之差，即最大靜態轉換誤差。模擬電子開關S在采樣脈沖CPS的控制下重復接通、斷開的過程。S接通時，ui(t)對C充電，為采樣過程；S斷開時，C上的電壓保持不變，為保持過程。在保持過程中，采樣的模擬電壓經數字化編碼電路轉換成一組n位的二進制數輸出。一、A/D轉換器的基本原理9.3A/D轉換器采樣采樣采樣保持保持保持采樣采樣保持保持uouitt為減小采樣信號的失真，采樣開關S的控制信號CPs的頻率fs必須滿足fs≥2fimax。(fimax

為輸入電壓頻譜中的最高頻率)二、并聯比較型A/D轉換器1、電路、原理分壓器比較器寄存器編碼器0≤ui＜VR/15時，7個比較器輸出全為0，CP到來后，7個觸發器都置0。經編碼器編碼后輸出的二進制代碼為D2D1D0＝000。VR/15≤ui＜3VR/15時，7個比較器中只有C1輸出為1，CP到來后，只有觸發器F1置1，其余觸發器仍為0。經編碼器編碼后輸出的二進制代碼為D2D1D0=001。2、主要特點1）轉換精度:由量化電平的劃分決定。分得越細，精度越高。2）轉換速度快這是并聯比較型A/D轉換器的最大優點。3）需要很多電壓比較器和觸發器，使電路龐大。三、逐次逼近式A/D轉換器

其工作原理可用天平秤重過程作比喻來說明。若有四個砝碼共重15克，每個重量分別為8、4、2、1克。設待秤重量Wx=13克，可以用下表步驟來秤量：28g+4g38g+4g+2g48g+4g+1g

18g8g<13g，12g<13g，14g>13g，13g＝13g，8g12g12g13g暫時結果砝碼重比較判斷順序保留保留撤去保留逐次漸近型A/D轉換器的轉換速度比并聯比較型低。在輸出位數較多時，它的電路規模比并聯比較型小得多。是目前用的最多的一種A/D轉換器。移位寄存器輸出波形

四、雙積分式A/D轉換器積分器Qn=0時，S1接A點，Qn=1時，S1接B點。

過零比較器時鐘控制門計數器優點：工作性能穩定、抗干擾能力強。缺點：工作速度慢。五、A/D變換器的主要技術指標1.分辨率

以輸出