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第19章 ADC与DAC
19.1. 概述
随着微型计算机的发展，其应用范围已经涉及到人类生产和生活的各个方面。
计算工具à控制系统，测量系统。
ADC、DAC是连接数字量与模拟量的桥梁。数模混合电路。

闭环控制系统

19.2. 传感器
温度传感器、湿度传感器、气敏传感器、压力传感器、压阻传感器、光纤传感器…
位移—数字转换器、脉冲式角度—数字转换器、码盘式角度—数字转换器、光电码盘角度—数字转换器。

生物传感器。

19.3. DAC

1. DAC转换器
(1)DAC原理
组成：基准电源、电阻网络、运算放大器、缓冲寄存器等部件。
l 运算放大器

l 权电阻网络DAC

l T型电阻网络DAC

(2) DAC转换器的主要参数

1)分辨率
电压/位
例 5V， 8位， 5V/256≈20mv; 5V, 10位 5V/1024≈5mv

2)转换时间
数字量输入到输出稳定的时间。

3)线性度

最大误差/最大范围

(3) DAC输入输出特性

输出缓冲能力、输入数据宽度、电流型/电压型、单极/双极型、输入码制

(4) DAC 0832转换器及应用（*）P219

Vout=- Din *Vref/256
P220两个图及程序。
书后作业 7.3

(5)DAC 1210转换器及应用
略

2. ADC
(1) ADC原理
计数式ADC、逐次逼近式ADC、双积分式ADC
l 计数式ADC

步骤：
1) 开始计数，Start与Clear上有一个负脉冲，计数器从0始计数；
2) 有一个CLK脉冲，计数器加1(Nx加1)；
3) 随着Nx的增加，Vo电压从0伏开始增加；
4) Vo与Vx进行比较，当V0<Vx时，比较器输出高电平，计数器不会停止。
5) 随着Nx的增加，Vo会增加，当Vo增加到Vx时(Vx=Vo)，比较器输出低电平(/EOC转换结束)，控制计数器停止计数。
6) 此时的Nx值与Vx值对应。Nx值是模拟量Vx电压对应的转换后的数字量。

l 逐次逼近式ADC

步骤：
1) Start开始逐次逼近R清0；
2) 开始转换的第1个CLK，使逐次逼近R中的D7变为1(即10000000B)，这个数字经过DAC转换为Vo电压，Vo与Vx进行比较，若Vx>Vo时，D7位不变(为1)；若Vx<=Vo时，D7清0。
3) 第2个CLK时，使逐次逼近R中的D6变为1(即x1000000B)，这个数字经过DAC转换为Vo电压，Vo与Vx进行比较，若Vx>Vo时，D6位不变(为1)；若Vx<=Vo时，D6清0。
4) …
5) 第8个CLK时，使逐次逼近R中的D0变为1(即xxxxxxx1B)，这个数字经过DAC转换为Vo电压，Vo与Vx进行比较，若Vx>Vo时，D0位不变(为1)；若Vx<=Vo时，D0清0。同时转换结束(/EOC有效)。

l 双积分式ADC

因为
所以有：

1)从0~T1对Vx积分，有：

2)从T1~T1+Tx对Vref积分，T1+Tx时V0(T1+Tx)=0有:

得到：

对Tx用CLK时钟进行计数，有Tx=NxTclk。

所以从Vx模拟量得到Nx数字量。

(2) ADC的主要技术指标
量化误差、分辨率、精度、转换时间

(3) ADC0809应用(见书中图)
l 逐次逼近式ADC

P235时序，
ABC---ALE
START
EOC
CLK
PE

Nx=256 * (Vx-Vref-)/(Vref+ - Vref-)
Vref-=0时

Nx=256* Vx/Vref+

255，256？

P225 采样保持器

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