电工电子技术基础知识PPT参考幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电工电子基础知识,第一章 电工基础知识,1.1,电路的基本概念,1.2,正弦交流电的基本知识,1,第二章 电子技术的基础知识,2.1,直流稳压电源的基础知识,2.2,基本逻辑器件的基础知识,2.3,组合逻辑的基础知识,2.4,模,/,数、数,/,模转换的基础知识。,2,1.1.1,电路,的基本组成,电路：,由电气器件或设备，按一定方式连接起来，完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。,组成：,电源、负载和中间环节。,手电筒电路,3,4,电源是将其他形式的能量转化为电能的装置,负载是取用电能的装置，通常也称为用电器。,中间环节是传输、控制电能的装置。,5,二、电路的作用,实现电能的传输、分配和转换。,完成信号的处理和传递。,1.,电力系统中：,2.,电子技术中：,6,1.,1.2,电路的基本物理量,1,电流,2,电压,3,电动势,4,电功率,7,一、电流定义,带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动,形成电流,。,单位时间内流过导体截面的电荷量定义为电流强度。,二、电流的单位,A,（安培）、,mA(,毫安）、,A,（微安,),1,电流,三、电流的分类,1,、直流：当电流的量值和方向都不随时间变化时,称为直流电流,简称直流。,8,三、电流的实际方向,正电荷运动的方向。,(,客观存在）,电流的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示,(),R,i,a,b,2,、交流：量值和方向随着时间按周期性变化的电流,称为交流电流,简称交流。,常用英文小写字母,i,表示。,直流电流常用英文大写字母,I,表示。,9,2,电压,一、,电压,电场力把单位正电荷从一点移到另一点所,做的功。,（二）单位：,（一）定义：,V,（伏特）、,kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,（三）实际方向：,由高电位端指向低电位端,10,二、电位,（一）定义：,把电路中任一点与参考点（规定电位能为零的点）之间的电压，称为该点的电位。也即该点对参考点所具有的电位能。,（电路中电位参考点：接地点，,V,o,=0,）,（二）单位：,V,（伏特）、kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,电压的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示,(),，也可用,+,，,-,号表示,+,u,-,R,u,a,b,参考点的电位为零可用符号“”表示。,11,电路中两点之间的电压也可用两点间的电位差表示：,注意,电路中两点之间的电压是不变的，电位随参考点,(,零电位点,),的选择不同而不同。,如果,A,、,B,的实际电位为：,A,B,U,AB,=,4 V,12,3,电动势,图 手电筒电路原理图,13,一、,定义：,电源力把单位正电荷从,“,-”,极板经电源内部移到,“,+”,极板所做的功。,二、,单位：,V,（伏特）、,kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,三、实际方向由低电位端指向高电位端,电动势的方向用,+,，,-,号,表示，,也可用箭头表示。,U=E,用字母,e,（,E,）表示。,R,+,I,E,U,+,-,14,电动势,描述的是,电源内部,电源力克服电场力把正电荷从低电位推到高电位的正极所做的功，是,其他形式能量转换为电能的过程,。,电压,描述的是,电源外部,的负载电路中（外电路）电场力推动正电荷从高电位移到低电位，同时克服负载中的阻力所做的功，是,电能转换为其他形式能量的过程,。,15,物理量,实 际 方 向,电流,I,正电荷运动的方向,电动势,E,(,电位升高的方向,),电压,U,(,电位降低的方向,),高电位,低电位,单 位,kA,、,A,mA,、,A,低电位,高电位,kV,、,V,、,mV,、,V,kV,、,V,、,mV,、,V,物理中对基本物理量规定的方向,16,例：,1,、一个电路的基本组成包括（）,导线,B,、电源,C,、开关,D,、负载,2.,不论电路如何复杂，总可归纳为由电源、,_,、中间环节三部分组成。,A,电阻,B,电容,C,电感,D,负载,17,1.2,正弦交流电的基本知识,18,1.2.1,正弦量的三要素,1,频率与周期,2,振幅和有效值,3,相位、初相、相位差,19,随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为,正弦电压、电流。,正弦量：,正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。,R,i,a,b,规定电流参考方向如图,i,t,0,引言,正半周：,电流实际方向与参考方向相同,负半周：,电流实际方向与参考方向相反,+,振幅,角频率,初相角,正弦量的三要素,20,1,频率与周期,描述正弦量变化快慢的参数：,周期,(,T,):,变化一个循环所需要,的时间，,单位,(s),。,频率,(,f,):,单位时间内的周期数,单位,(Hz),。,角频率,(,):,每秒钟变化的弧度数，,单位,(rad/s),。,三者间的关系示为：,=2,/,T,=2,f,f=1/T,T,t,2,t,i,0,T/,2,我国和大多数国家采用,50Hz,作为电力工业标准频率,(,简称工频,),，少数国家采用,60Hz,。,21,瞬时值,:,正弦量任意瞬间的值,称为瞬时值，用,小字母,表示,:,i,、,u,、,e,振幅,:,正弦量在一个周期内的,最大值，用带有,下标,m,的大写字母,表示,:,I,m,、,U,m,、,E,m,有效值：,一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的,有效值,。用,大写字母,表示：,I,、,U,、,E,2,振幅和有效值,描述正弦量数值大小的参数：,t,i,0,振幅,I,m,幅值必须大写,下标加,m,。,有效值必须大写,瞬时值必须小写。,22,用,仪表测得,的,交流电压、电流值,，就是被,测物理量的,有效值,。标准电压,220,V,，,也是,指供电电压的有效值交流设备名牌,标注的电压、电流均为有效值,注意,23,1.2.2,三相电源,1,三相交流发电机,2,三相电源,24,三相交流发电机主要组成部分：,磁极,三相绕组,n,单相绕组,（是转动的，亦称,转子,）,三相绕组的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差,120,。,+,+,+,+,S,N,铁心,绕组,+,S,N,+,S,N,+,S,N,+,S,N,+,S,N,+,S,N,+,S,N,1,三相交流发电机,电枢,（是固定的，亦称,定子,）：定子铁心内圆周表面,有槽，放入三相电枢绕组。,25,2,三相电源,三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差,120,的三相对称正弦电压。,U,m,U,m,t,0,2,u,1,u,3,u,2,26,也可用相量表示：,120,U,1,U,3,U,2,120,120,三相电压相量图,对称正弦量,特点为：,频率相同、幅值相等、相位互差,120,的三相电压称为,对称正弦电压,。,三相交流电压出现正幅值（或相应零值,),的顺序称为,相序,。在此相序为,1-2-3-1,称为,顺相序,。,在电力系统中一般用,黄、绿、红,区别,1,、,2,、,3,三相。,相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。,27,2.1,直流稳压电源的基本知识,28,滤波,整流,稳压,变压,交流,电源,负,载,O,t,u,O,t,u,O,t,u,O,t,u,O,t,u,220 V,单向脉动直流电压,合适的,交流电压,滤波,稳压,1,、直流稳压电源的组成框图,功能,：,把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压。,29,例题：,判断：,1,、只要示波器或晶体管图示仪正常，电源电压也正常，则通电后可立即投入使用。,(),30,2.2,基本逻辑器件的基本知识,2.2.1,数制与编码,2.2.2,逻辑代数及应用,2.2.3,基本逻辑门电路,31,2.2.1,数制与编码,1,数制,2,编码,32,1,数制：,（,1,）十进制（,Decimal number,）,-,逢十进一,数码：,0 9,位权：,10,i,(123.45),10,=(123.45),D2,）二进制（,Binary number,）,-,逢二进一,数码：,0,，,1,位权：,2,i,33,二进制数转换为十进制数：,整数的转换,-,连除法,26,2,13,余数,2,0,6,2,1,3,2,0,2,1,1,0,1,除基数,得余数,作系数,从低位,到高位,十进制数转换为二进制数：,34,（,4,）十六进制（,Hexadecimal number,）,-,逢十六进一,数码：,0 9,A,B,C,D,E,F,位权：,任意（,N,）进制数展开式的普遍形式：,第,i,位的系数,第,i,位的权,十进制数转换为二进制数：,先将十进制转换成二进制，再由二进制转换成十六进制数。每一个十六进制数码都可以用,4,位二进制数来表示。可将,二进制数从低位开始，每,4,位为一组写出其值，从高位到低位读写，就是十六进制数。,35,二、十、十六进制的数码比较：,十进制,二进制,十六进制,十进制,二进制,十六进制,0,000,0,1,001,1,2,010,2,3,011,3,4,100,4,5,101,5,6,110,6,7,111,7,8,1000,8,1010,10,9,1001,9,A,11,1011,B,12,1100,C,13,1101,D,14,1110,E,15,1111,F,36,2,编码：,编码：,用二进制数表示文字、符号等信息的过程。,几种常见的,BCD,代码：,8421,码,2421,码,5421,码,0000 0001 0010 0011 0100,0 1 2 3 4,8421,码与十进制码的对应关系：,十进制数码：,8421,码：,十进制数码：,8421,码：,5 6 7 8 9,0101 0110 0111 1000 1001,二,十进制编码，或,BCD,码：,用二进制数表示十进制数的编码方法,37,1,逻辑代数及基本运算,2,逻辑代数的运算法则,2.2.2,逻辑代数及应用,38,1,逻辑代数及基本运算,一、逻辑代数（布尔代数,Boole Algebra,）用来描述数字电路和数字系统的结构和特性。,逻辑函数,:,输出逻辑变量和输入逻辑变量的关系,逻辑变量取值,：,0 1,分别代表两种对立的状态,一种状态,另一状态,高电平,低电平,真,假,是,非,有,无,1,0,0,1,正逻辑,负逻辑,39,二、三种基本逻辑运算,（与、或、非）,（,1,）与逻辑,（逻辑乘）,决定一事件的所有条件都具备时事件才发生的逻辑关系,真值表,A,B,F,0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,1,逻辑函数式,F=A,B,40,（,2,）或逻辑,（逻辑加）,决定一事件结果的诸条件中，只要有一个或一个以上具备时，事件就会发生的逻辑关系。,A,B,F,0 0,0 1,1 0,1 1,0,1,1,1,逻辑函数式,真值表,41,（,3,）非逻辑,（逻辑反）,只要条件具备了，事件便不会发生；条件不具备，事件一定发生的逻辑关系。,真值表,A,F,0,1,1,0,逻辑函数式,42,1,、常量之间的关系（常量：,0,和,1,）,加：,0+0=0,0+1=1,1+1=1,乘：,0,0=0,0,1=0,1,1=1,非：,2,、变量和常量的关系（变量：,A,、,B,、,C,）,加：,A+,0,=A,A+,1,=,1,A+A=A,乘,:,A,0=0,A,1,=A,A,A=A,非：,3,、与普通代数相似的定理,交换律,14.2.2,逻辑代数的运算法则,43,4,、吸收律,5,、,摩根定,律,(,反演律,),结合律,分配律,44,2.2.3,基本逻辑门电路,1,二极管门电路,2,三极管门电路,45,1,二极管门电路,+,V,CC,A,B,F,R,1,、二极管与门,在输入,A,、,B,中，只要有,一个（或一个以上）为低电平,，则输出,F,为低电平；只,有输入,A,、,B,全为高电平,时，输出,F,才为高电平。可见输入与输出呈现与逻辑关系：,与逻辑关系表达式,F=AB,46,A,B,F,0 0,0 1,1 0,1 1,0,0,0,1,与逻辑关系真值表：,A,B,F,&,与逻辑关系逻辑符号：,2,、二极管或门,A,B,R,-,V,CC,F,只要输入,A,、,B,中一个,为,高电平,，则输出,F,为,高,电平；只有输入,A,、,B,同时为低,电平时，输出,F,才为,低,电平。可见输入与输出呈现,或,逻辑关系。,47,或逻辑关系式,:,F=A+B,A,B,F,1,或逻辑关系逻辑符号：,A,B,F,0 0,0 1,1 0,0,1,1,或逻辑关系真值表：,1 1,1,48,2,三极管门电路,1,、晶体管非门,+,V,CC,R,C,V,SS,R,2,R,1,A,F,当,A,为,低,电平时，输出,端为,高,电平。当,A,为,高,电,平时，输出端为,低,电平，,实现,非,运算。,A,1,F,非逻辑真值表,A,F,0,0,1,1,逻辑关系式,逻辑符号,49,2,、,三极管与非门,+,V,CC,R,C,V,SS,R,2,R,1,F,R,A,B,与非逻辑式：,逻辑符号：,A,B,&,与非逻辑真值表：,1,1,1,0,0 0,0 1,1 0,1 1,A,B,F,50,3,、,三极管或非门,+,V,CC,R,C,V,SS,R,2,R,1,A,F,B,或非逻辑式：,逻辑符号：,或非逻辑真值表：,1,0,0,0,0 0,0 1,1 0,1 1,A,B,F,A,B,1,51,2.3,组合逻辑的基本知识,52,译码器（,Decoder,）,译码：,编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义，完成这种功能的电路为译码器,分为,通用译码器,和,显示译码器,两大类,1.,译码的含义,2.,译码器的种类,（,1,）通用译码器,通用译码器包括,变量译码器,和,变换译码,器,(a),变量译码器,变量译码器是,n,线,2,n,线,译码器,A,0,Y,0,A,1,A,n,-1,Y,1,Y,m,-1,二进制,译码器,3,线,8,线译码器,74LS138,4,线,16,线译码器,74LS154,53,(b),变换译码器,代码变换译码器是,4,线,10,线译码器。,这种译码器驱动能力弱。如,:CT5442 CC54HC42,(2),显示译码器,与几种显示器配套使用的译码器，分为,共阴、共阳、,CMOS,显示器,三种。,(a),TTL,共阴显示译码器,，以,TTL,标准的高电平点燃,共阴显示器，常用的型号有：,74LS48 CT54LS48,。,(b),TTL,共阳显示译码器,，以,TTL,标准的低电平点燃,共阳显示器，使用时外接,400,欧左右的限流电阻，常用的型号有：,CT5449 CT54461 CT54V,。,(c),CMOS,显示译码器,(,无共阴、阳之分），常用的有,CC4055 C306 CC14543 CC14544,等。,54,（,2,）中规模通用译码器,3,位二进制,3,线,-8,线译码器,0,0,0,工作原理：,1,1,1,1,1,1,0,1,&,Y,7,&,Y,6,&,Y,5,&,Y,4,&,Y,3,&,Y,2,&,Y,1,&,Y,0,A,2,A,2,A,1,A,1,A,0,A,0,1,1,1,1,1,1,A,2,A,1,A,0,0,0,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,55,A,0,A,1,A,2,Y,7,Y,7,功能示意图,74LS138,Y,0,Y,1,Y,2,Y,3,Y,4,Y,5,Y,6,Y,0,Y,1,Y,2,Y,3,Y,4,Y,5,Y,6,A,0,A,1,A,2,ST,B,ST,C,ST,A,输入选通控制端：,芯片,禁止,工作,芯片,正常,工作,译码器的功能表（真值表）略,利用,74LS138,实现三变量或者二变量的逻辑函数。,56,已知逻辑函数,试用译码器,74LS138,实现。,5v,A B C,57,4.BCD,七段显示译码器,功能：,将机器中运行的二,-,十进制,BCD,码,直接译成能,显示十进制数的代码，并通过显示器显示出来。,a,e,b,c,f,g,d,h,a,b,c,d,e,f,g,com,共,阳,极,a,b,c,d,e,f,g,com,共,阴,极,Y,a,A,3,A,2,A,1,A,0,+V,CC,+V,CC,显示,译码器,共阳,Y,b,Y,c,Y,d,Y,e,Y,f,Y,g,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,1,1,1,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,58,2.4,时序逻辑的基础知识,1,触发器,2,计数器,3,寄存器,4,定时器,59,电路的输出状态不仅取决于,当时,的输入信号，而且与电路,原来的状态有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变,。这种,具有存贮记忆功能,的电路称为时序逻辑电路。,时序逻辑电路的特点：,60,门电路是组合逻辑电路的基本单元，时序逻辑电路的基本单元则是我们本章要重点介绍的,触发器。,触发器具有,记忆,功能,，可用来保存二进制信息。,触发器是,可以记忆,1,位二值信号,的逻辑电路部件。根据逻辑功能的不同，触发器可以分为,RS,触发器、,JK,触发器、,D,触发器。,61,基本,RS,触发器是任何结构复杂的触发器必须包含的一个最基础的组成单元，它可以由两个与非门或两个或非门交叉连接构成。例如由两个与非门构成的,RS,触发器：,1.1,基本,RS,触发器,62,基本,R,S,触发器状态表,逻辑符号,R,D,(Reset Direct)-,直接置0”端,(,复位端,),S,D,(Set Direct)-,直接置“1”端,(,置位端,),Q,Q,S,D,R,D,S,D,R,D,Q,1 0 0,置,0,0 1 1,置,1,1 1,不变 保持,0 0,同时变,1,后不确定,功能,低电平有效,63,在数字电路中，凡根据输入信号,R,、,S,情况的不,同，具有置,0,、置,1,和保持功能的电路，都称为,RS,触发器。常用的集成,RS,触发器芯片有,74LS279,和,CC4044,等。下图为它们的管脚排列图：,16,15,14,13,12,11,10,9,74LS279,1,2,3,4,5,6,7,8,V,CC,4,S,4,R,4,Q,3,SA,3,S,B,3,R,3,Q,1,R,1,S,A,1,S,B,1,Q,2,R,2,S,2,Q GND,16,15,14,13,12,11,10,9,CC4044,1,2,3,4,5,6,7,8,V,DD,4,S,4,R,1,Q,2,R,2,S,3,Q,2,Q,4,Q,NC,1,S,1,R,EN,1,R,1,S V,SS,64,可控,RS,状态表,0 0,S,R,0 1,0,1 0,1,1 1,不定,Q,n+1,Q,n,Q,n,时钟到来前触发器的状态,Q,n+1,时钟到来后触发器的状态,逻辑符号,Q,Q,S,R,C,S,D,R,D,C,高电平时触发器状态由,R,、,S,确定,65,显然，可控的,RS,触发器只有在时钟脉冲,CP=1,期间才能触发而使状态发生改变。可控,RS,触发器的电路图符号如下图所示：,可控,RS,触发器存在,“,空翻,”,问题。,为确保数字系统的可靠工作，要求触发器在一个,CP,脉冲期间至多翻转一次，即不允许空翻现象的出现。,为此，人们研制出了边沿触发方式的主从型,JK,触发器和维持阻塞型的,D,触发器等等。这些触发器由于只在时钟脉冲边沿到来时发生翻转，从而有效地抑制了空翻现象。,S C1 R,Q,Q,小圆圈表示,低,电平有效,S,、,R,两输入端无小圆圈说明,高,电平有效,66,1.2,JK,触发器的逻辑功能,Q,n,1,0,0,1,1,1,0,0,Q,n,0 0,0 1,0,1 0,1,Q,n+1,Q,n,S,R,0,1,C,高电平时,F,主,状态由,J,、,K,决定，,F,从,状态不变。,C,下降沿,(),触发器翻转（,F,从,状态与,F,主,状态一致）。,J,K,Q,n,Q,n+1,0 0,0 1,1 0,1 1,JK,触发器状态表,0 1,0 1,0 1,0 1,67,J,K,Q,n+1,0 0,Q,n,0 1 0,1 0 1,1 1,Q,n,JK,触发器状态表,(,保持功能,),(,置“,0”,功能,),(,置“,1”,功能,),(,计数功能,),C,下降沿触发翻转,S,D,、,R,D,为直接置,1,、置,0,端,，不受时钟控制，低电平有效，,触发器工作时,S,D,、,R,D,应接,高电平,。,逻辑符号,C,Q,J,K,S,D,R,D,Q,68,D,触发器状态表,D,Q,n,+1,0,1,0,1,上升沿触,发翻转,逻辑符号,D,C,Q,Q,R,D,S,D,C,上升沿前接收信号，,上升沿时触发器翻转，,（其,Q,的状态与,D,状态一致；但,Q,的状态总比,D,的状态变化晚一步，即,Q,n,+1,=,D,n,；,上升沿后输入,D,不再起作用，触发器状态保持。,即,(,不会空翻,),结论：,1.3 D,触发器的逻辑功能,69,2,十进制计数器,十进制计数器：,计数规律：“逢十进一”。它是用,四位二进制数,表示对应的,十进制数,，所以又称为二,-,十进制计数器。,四位二进制可以表示十六种状态，为了表示十进制数的十个状态，需要去掉六种状态，具体去掉哪六种状态，有不同的安排，这里仅介绍广泛使用,8421,编码的十进制计数器。,70,3,寄存器,寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或指令等。它由触发器和门电路组成。一个触发器只能存放一位二进制数，存放,n,位二进制时，要,n,个触发器。,按功能分,数码寄存器,移位寄存器,71,二进制数,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,脉冲数,(,C,),十进制数,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0 0 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 0 1 1,0 1 0 0,0 1 0 1,0 1 1 0,0 1 1 1,1 0 0 0,1 0 0 1,0 0 0 0,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,十进制加法计数器状态表,72,4.555,定时器及其应用,555,定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。,555,定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。,21.4.1 555,定时器的结构及工作原理,1.,分压器：,由三个等值电阻构成,2.,比较器：,由电压比较器,C1,和,C2,构成,3.,R-S,触发器,4.,放电开关管,T,73,V,A,V,B,输出端,电压控制端,高电平触发端,低电平触发端,放电端,复位端,U,CC,分压器,比较器,R,-,S,触发器,放电管,地,+,+,C1,+,+,C2,Q,Q,R,D,S,D,5K,5K,5K,T,2,4,5,6,7,8,3,1,74,2.5,模,/,数、数,/,模转换的基础知识。,1 DAC,2 ADC,75,概 述,为了能用数字技术来处理模拟信号，必须把模拟信号转换成数字信号，才能送入数字系统进行处理。同时，往往还需把处理后的数字信号转换成模拟信号，作为最后的输出。我们把前一种从模拟信号到数字信号的转换称为模,数转换，或称为,A/D,（,Analog to Digital,）转换，把后一种从数字信号到模拟信号的转换称为,D/A,（,Digital to Analog,）转换。同时，把实现,A/D,转换的电路称为,A/D,转换器（,Analog Digital Converter,）；把实现,D/A,转换的电路称为,D/A,转换器（,Digital Analog Converter,）。,76,在目前常见的,D/A,转换器中，有权电阻网络,D/A,转换器，倒梯形电阻网络,D/A,转换器等。,A/D,转换器的类型也有多种，可以分为直接,A/D,转换器和间接,A/D,转换器两大类。在直接,A/D,转换器中，输入的模拟信号直接被转换成相应的数字信号；而在间接,A/D,转换器中，输入的模拟信号先被转换成某种中间变量（如时间、频率等），然后再将中间变量转换为最后的数字量。,77,图,8-1A/D,、,D/A,转换器在数字系统中的应用,78,1,八位集成,DAC0832,图,10-6,集成,DAC0832,框图与引脚图,79,它由一个八位输入寄存器、一个八位,DAC,寄存器和一个八位,D/A,转换器三大部分组成，,D/A,转换器采用了倒,T,型,R,-2,R,电阻网络。由于,DAC0832,有两个可以分别控制的数据寄存器，所以，在使用时有较大的灵活性，可根据需要接成不同的工作方式。,DAC0832,中无运算放大器，且是电流输出，使用时须外接运算放大器。芯片中已设置了,R,fb,，只要将,9,脚接到运算放大器的输出端即可。若运算放大器增益不够，还须外加反馈电阻。,80,器件上各引脚的名称和功能如下：,ILE,：输入锁存允许信号，输入高电平有效。,CS,：片选信号，输入低电平有效。,WR1,：输入数据选通信号，输入低电平有效。,WR2,：数据传送选通信号，输入低电平有效。,XFER,：数据传送选通信号，输入低电平有效。,D,7,D,0,：八位输入数据信号。,U,REF,：参考电压输入。一般此端外接一个精确、稳定的电压基准源。,U,REF,可在,-10V,至,+10 V,范围内选择。,R,fb,：反馈电阻（内已含一个反馈电阻）接线端。,81,I,OUT1,：,DAC,输出电流,1,。此输出信号一般作为运算放大器的一个差分输入信号。当,DAC,寄存器中的各位为,1,时，电流最大；为全,0,时，电流为,0,。,I,OUT2,：,DAC,输出电流,2,。它作为运算放大器的另一个差分输入信号（一般接地）。,I,OUT1,和,I,OUT2,满足如下关系：,I,OUT1,+,I,OUT2,=,常数,U,CC,：电源输入端（一般取,+5V,）。,DGND,：数字地。,AGND,：模拟地。,82,从,DAC0832,的内部控制逻辑分析可知，当,ILE,、,CS,和,WR1,同时有效时，,LE1,为高电平。在此期间，输入数据,D,7,D,0,进入输入寄存器。当,WR2,和,XFER,同时有效时，,LE2,为高电平。在此期间，输入寄存器的数据进入,DAC,寄存器。八位,D/A,转换电路随时将,DAC,寄存器的数据转换为模拟信号（,I,OUT1,+,I,OUT2,）输出。,DAC0832,的使用有双缓冲器型、单缓冲器型和直通型等三种工作方式。,83,2 A/D,转换器,(ADC),A/D,转换器的基本工作原理,A/D,转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。,1.,取样和保持,取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号转换为时间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。其过程如图,10-8,所示图中,U,i,(,t,),为输入模拟信号，,S,(,t,),为采样脉冲，为取样后的输出信号。,84,八位集成,ADC0809,图,10-17 ADC0809,电原理和引脚图,(,a,),电原理框图；,(,b,),引脚图,85,（,1,）八路模拟开关及地址的锁存和译码,ADC0809,通过,IN0IN7,可输入八路单端模拟电压。,ALE,将三位地址线,ADDC,、,ADDB,和,ADDA,进行锁存，然后由译码电路选通八路模拟输入中的某一路进行,A/D,转换，地址译码与选通输入的关系如表,10-3,所示。,表,10-3,地址译码选通表,通道号,01234567,地,址,ADDC,00001111,ADDB,00110011,ADDA,01010101,86,（,2,）八位,D/A,转换器,ADC0809,内部由树状开关和,256,R,电阻网络构成八位,D/A,转换器，其输入为逐次近似寄存器,SAR,的八位二进制数据，输出为,U,ST,，变换器的参考电压为,U,R(+),和,U,R(-),。,87,谢谢大家！,88,