課程章節第8章數模與模數轉換電路課時分配2教學重5.A/D轉換的一般過程。點、難點6.取樣—保持電路。課堂講授，板書DA換器DA的基本原理DA本思路為了將數字量轉換成模擬量，必須將各位的代碼按位權的大小轉換成相應的模擬量，然后將這些模擬量相加，即可得到與數字量成正ADD0n-1O03iRi=0OxfR24ii=0R2nBOB(1)基準電壓穩定性好。(3)每個模擬開關的開關電壓降要相等。(v=iROxf(IIII)f(2342(IIII)f(234281160)24f3210=I.Rx3D.2i24fii0由此可知，采用恒流源電路之后，各支路權電流的大小均不受開關導通電阻和壓降的影響，從而降低了對開關電路的要求，提高了轉A將輸入數字量擴展到n位，可得n位倒T形權電流D/A轉換器的v=REFOR1.RfD.2i2nii=0REF1DA頁)1)分辨率分辨率是指D/A轉換器模擬輸出電壓可能被分離的等級數。由D/A轉換器的電路結構可知，輸入數字量位數越多，輸出電壓可分離的等級越多，即分辨率越高。在實際應用中，往往用輸入數字量的位電壓(即輸入數字代碼僅有最低有效位為1時的輸出電壓)與最大輸出電壓(即數字代碼各有效位全為1時的輸出電壓)之比給出。例如，n12)轉換誤差轉換誤差是指D/A轉換器實際的D/A轉換特性和理想轉換特性之在描述轉換誤差時，通常使用絕對誤差(或絕對精度)的概念。D/A轉換器的絕對誤差(或絕對精度)是指輸入端加入最大數字量(全1)建立時間(tset)建立時間是指輸入數字量變化時，輸出電壓變化到相應穩定電壓2)轉換速率(SR)溫度系數是指在輸入不變的情況下，輸出模擬電壓隨溫度變化產A/D轉換過程一般是通過取樣、保持、量化和編碼這四個步驟完SIff樣由取樣定理可知，為正確無誤地用取樣信號v表示模擬信號v，SI式中，f為取樣頻率，fSImax22f為輸入信號vI在滿足取樣定理的條件下，可以用一個低通濾波器將信號v還原S為v，這個低通濾波器的電壓傳輸系數A(f)在低于f的范圍內應保IImaxSImax因為每次把取樣電壓轉換為相應的數字量都需要一定的時間，所換時所用的輸入電壓，實際上是每次取樣結束時的v值。I在用數字量表示取樣電壓時，也必須把它轉化為最小數量單位的整倍數，這個轉化過程稱為量化，所規定的最小數量單位叫做量化單是連續的，因此不一定能被整除，于是就會不可避免的會引入誤差，我們把這種誤差稱為量化誤差。把每個二進制代碼所代表的模擬電壓值規定為它所對應的模擬電壓范圍的中點，所以最大的量化誤差自然就縮小為/2。(1)當控制信號v為高電平時，T導通，輸入信號v經電阻R和IIihifOIC(2)當控制信號返回低電平時，T截止，由于C無放電回路，所hO(a)電路結構(b)邏輯符號所以v=v=v。OO1IIO1變化非常大，甚至會超過開關電路所能承受的電壓，因此需要增加二O1O2O1IDO1O12(1)由于轉換是并行的，其轉換時間只受比較器、觸發器和編碼(2)隨著分辨率的提高，元件數目要按幾何級數增加。一個n位相似，就是將輸入模擬信號與不同的參考電壓做多次比較，使轉換所對應值。擬電壓和參考電壓分別進行兩次積分，將輸入電壓平均值變換成與之成正比的時間間隔，然后利用時鐘脈沖和計數器測出此時間間隔，進雙積分型A/D轉換器主要由積分器(由集成運放A組成)、過零比較器(C)、時鐘脈沖控制門(G)和定時器/計數器(FF~FF)等0n(1)積分器：積分器是轉換器的核心部分，它的輸入端所接開關S由定時信號Q控制。當Q為不同電平時，極性相反的輸入電壓v和nnIO過零時刻。當v0時，比較器輸出v為低電平；當v0時，v為高OCOC電平。比較器的輸出信號接至時鐘控制門(G)作為關門和開門信號。(3)計數器和定時器：它由n+1個接成計數型的觸發器FF~FF0n0n以便把與輸入電壓平均值成正比的時間間隔轉變成數字信號輸出。當nFFFFFF狀0nnn1(4)時鐘脈沖控制門：時鐘脈沖源標準周期T作為測量時間間C隔的標準時間。當v=1時，與門打開，時鐘脈沖通過與門加到觸發器C0下面以輸入正極性的直流電壓v為例，說明電路將模擬電壓轉換I1)準備階段22)第一次積分階段在轉換過程開始(t=0)時，開關S與A端接通，正輸入電壓v1IIOT0I111CT2nTO1TITI3)第二次積分階段1IREF進行第二次積分；當t=t時，積分器輸出電壓2OC第二次積分結束時，積分器的積分時間T為：2221第二次積分結束時，積分器的輸出電壓v為：OO1TtREF1VT2nTREFCvTTIT=Cv2VI22nTv2CVIT2nTVI在計數器中所計得的數入與取樣時間T內輸入電壓的平均值v成I1因此具有很強的抗工頻干擾能力。尤其對周期等于T或幾分之一的T11的對稱干擾，從理論上來說，有無窮大的抑制能力，即使當工頻干擾幅度大于被測直流信號，使輸入信號正負變化時，仍有良好的抑制能(1)分辨率說明A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。A/D轉換器的分辨率以輸出二進制(或十進制)數的位數表示。(2)轉換誤差表示A/D轉換器實際輸出的數字量和理論上的輸(a)引腳圖(b)控制信號時序圖1)引腳名稱D7~D0：A/D轉換器數據輸出端，該輸出端具有三態特性，能與2)使用說明總線(DBUS)和控制總線(CBUS)連接，系統信號采用總線傳送方現以程序查詢方