AD、DA转换.ppt

第七章 A/D、D/A转换17.1 概述一、D/A、A/D转换的含义D/A(Digital-Analog Converter)数模转换器A/D(Analog-Digital Converter)模拟转换器A/D：人机D/A：机人2二、D/A转换器种类1、权电阻网络D/A（两级或多级权电阻）2、T型电阻网络D/A3、倒T型电阻网络D/A4、权电流型D/A 双极性输出D/A3三、A/D 转换器种类 直接A/D和间接A/D两大类 1、直接A/D 转换 并联比较型 反馈比较型：计数式 逐次渐进式 跟随式2、间接转换A/D 积分式A/D：直接积分式 （V-T）双积分式 电压-频率变换A/D （V-F）47.2 D/A转换器一、权电阻网络D/A转换器5 工作原理 反向比例求和运算 特点：原理结构简单 位数增多，电阻种类多，阻值差异大678二、T型电阻网络D/A转换器9 电路工作原理 节点特点：每个节点接三个支路 每个支路的等效电阻为2R 特点：电阻种类两种和位数无关。10三、倒T型电阻网络D/A转换器11 电路原理 特点：各支路电流值不同，但始终存在12倒T型结构的IC 10位CMOS倒T型电阻网络D/A转换器AD7520138位CMOS倒T型电阻网络D/A转换器DAC0832DAC0832逻辑框图1415四、权电流型D/A转换器16 电路原理 特点：各支路电流值不同，按2倍数衰减，恒流源 转换精度高。四种D/A转换器比较17五、双极性输出D/A转换器 18 计算举例19六、D/A转换器的重要参数207.3 A/D转换器一、A/D转换步骤和方式2122二、采样保持电路1.原理电路232.改进电路243.采样保持集成电路LF398/198 原理电路 LF398/198IC25三、多路模拟开关 （Multiplexer）8选1 MUX AD750126四、直接A/D转换器 1.并联比较型A/D转换器原理电路27原理分析特点：转换速度快 ns量级 硬件开销大，位数增多 A.DFF数量增多 3bit A.DFF 7 个 4bit A.DFF 15个 10bit A.DFF 1023个282.计数式反馈比较型A/D转换器原理电路电路组成部分 D/A转换器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP29工作原理 a.计数器清零 b.c.d.计数器状态Qn-1Q0输出 电路特点 a.结构原理简单 b.转换速度慢，n位计数器 30计算举例 计数式A/D转换器 D/A为8bit 时钟CP的频率 f=2 KHz 1.完成最长一次转换所需时间Tmax？2.若313.逐次渐近型A/D转换器原理电路电路组成部分 D/A转换器 开环电压比较器 移位寄存器 逻辑控制电路 时钟CP32工作原理 a.转换前准备，清寄存器 b.c.d.e.输出寄存器状态。返回初始态。33电路特点 转换速度高于计数式 n位寄存器n拍加12拍 输出、复位时间 控制逻辑电路相对复杂。计算举例 34五、间接A/D转换器 1.直接（一次）积分式A/D原理电路电路组成部分 反相比例积分器 电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP35工作原理 a.转换前准备，S合，C放电，计数器清零。b.c.输出寄存器状态 36转换波形图37计算举例38392.双积分式A/D原理电路电路组成部分 反相比例积分器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP40工作原理 a.b.c.41转换波形及参数42电路特点 a.转换电路结构简单，不需D/A转换器；b.转换精度不受电路元件参数R,C,时钟 等因素的影响。c.工作速度相对较慢，转换最长时间 计算举例 双积分A/D转换器计数器位长10bit，43443.电压频率（V-F）变换A/D转换器电路原理电路组成部分 反相比例积分器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路 45工作原理 a.转换前准备，S合，电容C放电，计数器清零。b.c.4647六、A/D转换器的重要参数转换速度 高速 并联比较型 中速 逐次渐进型 低速 间接A/D转换精度48