注册电气工程师资格考试数字电子技术学习资料DA转换器和AD转换器.ppt

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1、5.1 总论,5.2 D/A转换器,5.3 A/D转换器,5.4 D/A和A/D转换器综合应用,D/A转换器 和A/D转换器,New！, D/A转换原理,5.1.1 D/A转换基本原理,基础知识, D/A转换参数, D/A转换原理,基础知识,5.1.1 D/A转换基本原理,若要DA，须有一个模拟参考量R ，使得 A=DR,设 maxA=R则 0D1D是一个不大于1的n进制数。,本课程中，D是二进制数： D=a121+a222+an2n , ai(0, 1),基础知识,5.1.1 D/A转换基本原理, D/A转换原理,可用一个参考电压VREF作模拟参考量。,基础知识,5.1.1 D/A转换基本原

2、理, D/A转换原理,基础知识,5.1.1 D/A转换基本原理, D/A转换原理,A=DR,D=a121+a222+an2n,A=DR= ( a12 n1+a22 n2+an2 0),A=DR= ( D n12 n1+ D n22 n2+ D 02 0),量化单位D的一个最低有效位（LSB）, D/A转换参数,基础知识,5.1.1 D/A转换基本原理,分辨力D/A转换器分辨模拟量最小值的能力，也就是最低位LSB所代表的模拟量。,分辨率D/A转换器的位数。D/A转换器分辨最小模拟量的能力也就越强。,分辨力与分辨率是统一的，有的材料对二者不加区分。, D/A转换参数,应用基础,5.1.1 D/A转

3、换基本原理,满量程D/A转换器可输出模拟量的最大值。 (2 n1)VREF,通常用2 nVREF指代满量程标称满量程。, D/A转换参数,应用基础,5.1.1 D/A转换基本原理,精度 一般以满量程相对误差来说明D/A转换器的精度 ：,Umax最大绝对误差, A/D转换原理,5.1.2 A/D转换基本原理,基础知识, A/D转换参数, A/D转换原理,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,A/D转换将模拟信号变换为数字信号,若参考量为R，则 DA/R,?, A/D转换原理,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,量化单位, A/D转换原理,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理, A/

4、D转换原理,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,量化误差因mmin 不能是无穷小而带来的误差。量化误差是不可消除的。, A/D转换原理,？问题？,5.1.2 A/D转换基本原理,采用了A/D转换器，会不会使整个系统处理数据的精度降低 ？, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,分辨力与分辨率, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,量化误差, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,精度 nLSB,满量程相对误差 nLSB量化带来的误差,A/D转换器的精度不仅仅取决于量化误差，而是由多种因素决定的。如某A/D转换器的精度为0.5%

5、1LSB。1LSB称为一个字误差，通常即为量化误差误差。, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,线性, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,转换时间完成一次转换所用的时间, A/D转换参数,基础知识,5.1.2 A/D转换基本原理,转换速率每秒转换的次数,5.2.1 权电阻型D/A转换器,New！,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,5.2.2 R-2R网络型D/A转换器,5.2 D/A转换器,5.2.1 权电阻型D/A转换器,基础知识,5.2.1 权电阻型D/A转换器,基础知识,uo=I Rf,基础知识,5.2.2 R-2R网络型D/A转换器,应

6、用基础,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,7520典型10bit DAC,采用CMOS电子开关与TTL电平兼容电源电压范围：515V 采用R-2R电阻网络,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,工程应用,应用基础,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,0832与P兼容的8bitDAC,采用CMOS和薄膜Si-Cr电阻相容工艺，温漂低具有二级数字输入缓冲锁存器，可与数据P数据 总线直接相连，无需另接锁存器属乘法D/A转换器可工作于四个象限与TTL电平兼容 数字地与模拟地可分开，使用灵活,应用基础,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,MAX5013新产品12bit高速DAC,工作速率达100

7、MHZ建立时间仅13ns内含主-从式锁存器电源电压+5V或-5.2V 与TTL和ECL电导兼容,工程应用,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,扩充知识,5.2.3 集成D/A转换器及其应用,No_360S D-A转换器,八路13位数模转换器MAX547,图象处理DAC,5.3.1 并行比较型A/D转换器,New！,5.3.4 逐次比较型A/D转换器,5.3.3 并-串比较型A/D转换器,5.3 A/D转换器,5.3.0 关键电路单元比较器,5.3.2 串行比较型A/D转换器,5.3.6 A/D转换器产品举例,5.3.5 双积分型A/D转换器,串行比较型A/D转换器,Content:Ch5 A

8、DC and DAC5.3 ADC,5.3.4 逐次比较型ADC,基本原理,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,5.3.5 双积分型ADC,基本原理,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,5.3.5 双积分型ADC,基本原理,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,5.3.5 双积分型ADC,基本原理,时段：固定时间积分,到时结束,时段：固定斜率积分，过零结束,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,5.3.5 双积分型ADC,基本原理,优点：精度较高，对元件要求低,缺点：速度低,5.3.6 A/D转

9、换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用基础,ADC0809,特点：属CMOS电路8路模拟输入，8 bit 输出(3S门)与常用P兼容采用逐次比较法，转换时间约100s,5.3.6 A/D转换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用基础,5.3.6 A/D转换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用基础,ICL7106/7107,特点：直接输出7段译码信号7106驱动LCD；7107驱动LED十进制3位半A/D转换器双积分型电路，内含基准源,5.3.6 A/D转换器产

10、品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用,5.3.6 A/D转换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用基础,MAX1011,特点：6bit高速A/D转换器，速率可达90M带偏移矫正的55MHZ带宽差动放大器功耗仅190mW有效位为5.85bit,5.3.6 A/D转换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用,5.3.6 A/D转换器产品举例,Content:Ch5 ADC and DAC5.3 ADC,工程应用,A/D转换器最新产品举例,TI推出业界首个集成12位a-d转

11、换器和超低功耗闪存的微控制器系列,-ADC,5.4.1 应用领域,New！,5.4.3 综合应用举例,5.4.2 产品选用原则,5.4 D/A和A/D转换器综合应用,5.4.1 ADC 与 DAC 应用领域,Content:Ch5 ADC and DAC5.4 How to use,工程应用,简单数字应用系统,数字计算机应用系统,通讯,音频/视频系统,测量仪器,5.4.2 ADC 与 DAC产品选用原则,Content:Ch5 ADC and DAC5.4 How to use,工程应用,选择电路类型选择,转换速率选择,分辨率与精度选择,功能选择,性能价格比, ADC 选用一例,5.4.2 ADC 与 DAC产品选用原则,Content:Ch5 ADC and DAC5.4 How to use,工程应用,ADC 工程选用一例,放大,简化,简化,位置传感信息,电动机控制信号,规范化,5.4.2 ADC 与 DAC产品选用原则,Content:Ch5 ADC and DAC5.4 How to use,工程应用,ADC 工程选用一例,计算机控制系统,机械运动机构,传感器输出电压为05V，分辨力为2.5mV,运动控制范围为0200mm，控制精度不低于0.2mm,ADC,ADC在何处？,