数模和模数转换器-PPT课件
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《数模和模数转换器》课件
2 产品手册和技术资料
提供相关厂家的产品手册和技术资料的参考文献。
类型及应用场景
探索模数转换器的各种类型以及它们在不同应用领 域中的应用情况。
数模和模数转换器的比较
1
异同对比
比较数模和模数转换器在原理、功能和
选择原则
2
应用方面的相同点和不同点。
研究选择数模和模数转换器时需要考虑 的因素和决策原则。
数模和模数转换器在实际应用中的案 例分析
音频应用
探讨数模和模数转换器在音频方面应用的典型案例，如音乐制作和音频设备中的应用。
视Hale Waihona Puke 应用探索数模和模数转换器在视频处理和图像采集方面的重要性和实际应用案例。
传感器应用
研究数模和模数转换器在传感器技术中的关键作用，如温度、压力和光传感器。
结论
总结数模和模数转换器在现代电子领域中的重要性，并展望其未来发展的趋势。
参考文献
1 专业书籍、期刊论文、技术文献
列举与该主题相关的专业书籍、期刊论文、技术文献等的参考文献。
《数模和模数转换器》 PPT课件
# 数模和模数转换器 PPT课件大纲
介绍
数模和模数转换器将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信 号。探讨其定义、重要性、和应用领域。
数模转换器
二进制数和模拟信号的转换
深入了解数字信号如何通过数模转换器转化为 连续的模拟信号。
DAC芯片
介绍数模转换器所常用的数字模拟转换芯片 （DAC芯片）。
工作原理
解释数模转换器如何工作，并探讨其基本原理。
类型及应用场景
探索数模转换器的不同类型以及其在各个应用 领域中的使用情况。
模数转换器
模拟信号和二进制数的转换
提供相关厂家的产品手册和技术资料的参考文献。
类型及应用场景
探索模数转换器的各种类型以及它们在不同应用领 域中的应用情况。
数模和模数转换器的比较
1
异同对比
比较数模和模数转换器在原理、功能和
选择原则
2
应用方面的相同点和不同点。
研究选择数模和模数转换器时需要考虑 的因素和决策原则。
数模和模数转换器在实际应用中的案 例分析
音频应用
探讨数模和模数转换器在音频方面应用的典型案例，如音乐制作和音频设备中的应用。
视Hale Waihona Puke 应用探索数模和模数转换器在视频处理和图像采集方面的重要性和实际应用案例。
传感器应用
研究数模和模数转换器在传感器技术中的关键作用，如温度、压力和光传感器。
结论
总结数模和模数转换器在现代电子领域中的重要性，并展望其未来发展的趋势。
参考文献
1 专业书籍、期刊论文、技术文献
列举与该主题相关的专业书籍、期刊论文、技术文献等的参考文献。
《数模和模数转换器》 PPT课件
# 数模和模数转换器 PPT课件大纲
介绍
数模和模数转换器将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信 号。探讨其定义、重要性、和应用领域。
数模转换器
二进制数和模拟信号的转换
深入了解数字信号如何通过数模转换器转化为 连续的模拟信号。
DAC芯片
介绍数模转换器所常用的数字模拟转换芯片 （DAC芯片）。
工作原理
解释数模转换器如何工作，并探讨其基本原理。
类型及应用场景
探索数模转换器的不同类型以及其在各个应用 领域中的使用情况。
模数转换器
模拟信号和二进制数的转换
第八章-数模和模数转换器PPT课件
Digital - Analog Converter，简称 D / A 转换器。
常见 权电阻网络 D / A转换器 权电流网络 D / A转换器
D/A 转换器
倒 T 形电阻网络 D / A转换器
模数转换是把模拟量转换为数字量的过程。
实现模数转换的电路称模数转换器。
Analog - Digital Converter，简称 A / D 转换器。
(3)当输入数字量 D3D2D1D0=1111 时，输出电压的值。
解： uO
-
- 10 24
(0
23
0
22
0
21
1
20)
0.625 V
uO
-
- 10 24
(1
23
0
22
0
21
1
20)
5.625 V
uO
-
- 10 24
(1
23
1
22
1
21
1
20)
9.375 V
第 8 章 数模和模数转换器
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8.2.2 R-2R 倒 T 形电阻网络 D/A转换器
一、 电路组成
模拟开关 D0
D1
D2
D3 iΣ
倒T型 电阻网络
0
10 S0
10 S1
10 S2
1 S3
RF
-
△
∞ +
+
uO
2R 2R I0 2R I12R I22R I3
R
R
R
I0
I1
I2
I3
I
VREF
电流电压 转换电路 (简称 I/U 转换电路)
数模和模数转换PPT课件
第29页/共64页
2、量化和编码 由于输入电压的幅值是连续变化的，它的幅值不一定是其量化单位的整倍
数，所以量化过程会引入误差，这种误差叫量化误差。
量化后的信号只是一个幅值离散的信号，为了对量化后的信号进行处理， 还应该把量化的结果用二进制代码或其它形式表示出来，这个过程就叫做编码。
量化的方法一般有两种：只舍不入法和有舍有入法。
把模拟量转化为数字量的过程称为模-数转换，把相应的转换器件称为模-数转 换器（Analog-Digital Converter，简称A/D转换器或ADC ）。
把数字量转化为模拟量的过程称为数-模转换， 把相应的转换器件称为数-模转 换器（Digital-Analog Converter，简称D/A转换器或DAC ）
克，秤量步骤：
顺序 1 2 3 4
砝码重 8g 8g+4 g 8g+4g+2g 8g+4g+1g
比较判断 8g < 13g
保留
12g < 13g
保留
14g > 13g 撤去
13g ＝13g
保留
第38页/共64页
逐次渐近型A/D转换器的基本工作原理是： a. 控制电路首先把寄存器的最高位置1， 其它各位置0。
第25页/共64页
(2) 转换误差 偏移误差：数字输入代码全为0时， D/A转换器的输出电压与理想输出电 压0V之差。
增益误差： 为数字输入代码由全0变 全1时，输出电压变化量与理想输出 电压变化量之差。
第26页/共64页
非线性误差：为D/A转换器实际输出电 压值与理想输出电压值之间偏差的最大 值。
第30页/共64页
0~0.7V的模拟信号转化为3位二进制数码的量化过程
2、量化和编码 由于输入电压的幅值是连续变化的，它的幅值不一定是其量化单位的整倍
数，所以量化过程会引入误差，这种误差叫量化误差。
量化后的信号只是一个幅值离散的信号，为了对量化后的信号进行处理， 还应该把量化的结果用二进制代码或其它形式表示出来，这个过程就叫做编码。
量化的方法一般有两种：只舍不入法和有舍有入法。
把模拟量转化为数字量的过程称为模-数转换，把相应的转换器件称为模-数转 换器（Analog-Digital Converter，简称A/D转换器或ADC ）。
把数字量转化为模拟量的过程称为数-模转换， 把相应的转换器件称为数-模转 换器（Digital-Analog Converter，简称D/A转换器或DAC ）
克，秤量步骤：
顺序 1 2 3 4
砝码重 8g 8g+4 g 8g+4g+2g 8g+4g+1g
比较判断 8g < 13g
保留
12g < 13g
保留
14g > 13g 撤去
13g ＝13g
保留
第38页/共64页
逐次渐近型A/D转换器的基本工作原理是： a. 控制电路首先把寄存器的最高位置1， 其它各位置0。
第25页/共64页
(2) 转换误差 偏移误差：数字输入代码全为0时， D/A转换器的输出电压与理想输出电 压0V之差。
增益误差： 为数字输入代码由全0变 全1时，输出电压变化量与理想输出 电压变化量之差。
第26页/共64页
非线性误差：为D/A转换器实际输出电 压值与理想输出电压值之间偏差的最大 值。
第30页/共64页
0~0.7V的模拟信号转化为3位二进制数码的量化过程
第10章数模变换器和模数变换器PPT课件
当1101输入后，输出电压：u o
U REF 24
(1 20
1 21
0 22
1 23)
11 UREF 16
二、 权电阻D/A变换器
1、电路组成
23R 22R
2R
R
I0
I1
I2
I3
S0
S1
S2
S3
UREF
R/2
－
A
uO
+
u o
U REF 2n
n 1
di 2i
i0
d0
d1
d2
d3
2、工作原理 3、说明
和权电阻网络相比，T形解码网络中电阻的类型少，
只有R、2R两种，电路构成比较方便。
2、工作原理
（1）T型电阻网络的简化
三、T型电阻网络D/A转换器
1、电路组成
3R －
R R R 2R
A
uO
2R 2R 2R 2R 2R I/16 +
S0
S1
S2
S3
UREF
2、工作原理
d0
d1
（1）T型电阻网络的简化
n 1
di
i0
2i
输出的模拟电压正比于输入的数字量，因而实现了从数字 量到模拟量的变换。
二、 权电阻D/A变换器
1、电路组成
23R 22R
2R
R
I0
I1
I2
I3
S0
S1
S2
S3
UREF
R/2
－
A
uO
+
u o
U REF 2n
n 1
di 2i
i0
d0
d1
第9篇数模和模数转换精品PPT课件
n1
(Di 2i )
i 0
为提高D/A转换器的精度，对电路参数的要求： (1)基准电压稳定性好； (2) 倒T形电阻网络中R和2R电阻比值的精度要高； (3) 每个模拟开关的开关电压降要相等； (4)为实现电流从高位到低位按2的整数倍递减，模拟开关 的导通电阻也相应地按2的整数倍递增。
为进一步提高D/A转换器的精度，可采用权电流型D/A转换器。
计算机进行数字处 理（如计算、滤 波）、保存等
用模拟量作为 控制信号
模拟 传感器
A/D 转换器
数字控制 计算机
D/A 转换器
模拟 控制器
工业生产过程控制对象
ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。
2
9 模数与数模转换器
3
第9章 数模和模数转换
9.1 D/A转换器 9.2 A/D转换器
＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20
数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码， 每位代码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的 大小转换成相应的模拟量， 然后将这些模拟量相加，即 可得到与数字量成正比的模拟量， 从而实现数字量-模拟 量的转换。
9
10
2、D/A转换器的组成
基准电压
R
R
R
I/16
I/8
I/4
I/2 I
输出 模拟电压
+VREF
基准电压
电阻网络
Di=0, Si则将电阻2R接地 Di=1, Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路14
D/A转换器的倒T型电阻网络
(LSB)
(MSB)
D0
D1
D2
D3 iΣ
Rf
−
数模与模数转换器介绍课件
功耗：数模转换器功耗低，模数转换器功耗高
精度：数模转换器精度高，模数转换器精度低
成本：数模转换器成本高，模数转换器换器：用于将数字信号转换为模拟信号，如音频、视频等信号处理领域。
2
模数转换器：用于将模拟信号转换为数字信号，如传感器、测量仪器等数据采集领域。
3
数模与模数转换器：用于实现信号的混合处理，如通信、控制系统等复杂信号处理领域。
数模与模数转换器介绍课件
演讲人
目录
数模转换器
01
模数转换器
02
数模与模数转换器的比较
03
数模与模数转换器的设计
04
1
数模转换器
基本原理
数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的设备
基本原理是通过对数字信号进行采样、量化和编码，生成模拟信号
采样是将连续的时间信号离散化，量化是将离散的信号值量化为有限个离散值，编码是将量化后的信号值转换为模拟信号
4
更小体积：随着集成电路技术的进步，数模与模数转换器在减小体积方面不断取得突破，以满足便携式设备的需求。
4
数模与模数转换器的设计
设计原则
01
精度：保证转换的准确性和精度
02
速度：满足系统实时性要求
03
功耗：降低功耗，提高能源效率
04
成本：在保证性能的前提下，降低成本
设计方法
01
确定转换器的类型和参数
4
数模与模数转换器：用于实现信号的实时处理，如音频、视频等实时信号处理领域。
发展趋势
1
更高精度：随着技术的进步，数模与模数转换器的精度不断提高，以满足更高要求的应用需求。
2
更低功耗：随着节能环保理念的普及，数模与模数转换器在降低功耗方面不断取得突破，以满足便携式设备的需求。
《数模和模数转换》课件
量化
将采样得到的样值进行量 化处理，将连续的模拟量 转化为离散的数字量。
编码
将量化后的数字量转换成 二进制或多进制的数字代 码。
ADC的分类
逐次逼近型ADC
逐次逼近型ADC采用逐次比较的 方法，将输入模拟信号与内部参 考电压进行比较，逐步逼近输入 信号的电压值。
并行比较型ADC
并行比较型ADC采用多个比较器 ，将输入模拟信号与多个参考电 压进行比较，以得到输入信号的 数字代码。
此外，新型封装技术的采用也将有助于减小转换器的尺寸。例如 ，采用球栅阵列封装(BGA)和晶片级封装(WLP)等新型封装技术 ，可以减小封装体积并提高集成度。
PART 05
总结
数模和模数转换的重要性和应用领域
01
重要性和应用领域
数模和模数转换是数字信号处理中的关键技术，广泛应用于通信、雷达
、音频处理、图像处理等领域。通过数模和模数转换，可以实现信号的
2023-2026
END
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感谢观看
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REPORTING
2023-2026
ONE
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《数模和模数转换》 PPT课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 数模转换器（DAC） • 模数转换器（ADC） • 数模和模数转换的应用 • 数模和模数转换的未来发展 • 总结
PART 01
数模转换器（DAC）
DAC工作原理
数字信号输入
将数字信号输入到DAC中。
PART 03
数模和模数转换的应用
音频处理
数字音频播放
将模拟音频信号转换为数字信号，通 过数字音频播放器进行播放，可以实 现更高质量的音频输出。
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n 1 U i RE F u d 2 o i n 2 i 0
由上式可看出：输出模拟电压与输入数字量成正比。 倒T形电阻网络D/A转换器中各支路的电流恒定不变， 直接流入运算放大器的反相输入端，它们之间不存在传输 时间差，有效地减小了动态误差，因而提高了转换速度； 并且，电阻只有R、2R两种，为集成电路的设计和制作带 来了很大的方便。
7.1.1 权电阻型D/A转换器
１．电路组成 图7-2所示为n位权电阻型D/A转换器，它主要由电子 模拟开关 S0 ～ Sn-1 、权电阻网络、基准电压 UREF 和求和运 算放大器等部分组成。构成权电阻网络的电阻的阻值， 与该位的位权值成反比。
iF
i
I0
2n-1R S0 1 2n-2R S1 0 1 0 RF
式中
d 2 2d 2d 2 d 2 d
i i 0 i n 1 n 1 n 2 n 2 1 1 0 0
n 1
故运算放大器的输出电压为
u iFR o F
U n 1 n 2 1 0 REF R 2 d 2 d 2 d 2 d Fn n 1 n 2 1 0 1 2 R n 1 U i RE F R d 2 F n 1 i 2 Ri0
第七章 数/模与模/数转换器
7.1 D/A转换器
概述
7.1.1 权电阻型D/A转换器 7.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 7.1.3 D/A转换器的主要参数
7.1.4 集成AD7520及其应用
概 述
D/A 转换器将输入的二进制代码转换成相应的输出 模拟电压。它是数字系统和模拟系统的接口。图 7-1 为 一个 DAC 的框图。一般包括基准电压、输入寄存器、电 子模拟开关、由数字代码所控制的电阻网络和运算放大 器等几部分组成。 D/A 转 换 器的种类很多， R F 本节只介绍权 输 电 译 寄 入 寄 ∞ 电 阻 型 D/A 转 子 码 u 存 数 存 O 开 + 网 器 字 换器和倒T形 器 输 出 模 拟 量 + 关 络 量 电 阻 网 络 D/A 转换器的工作 原理。 图7-1 DAC的框图
I1
2 2R Sn-3 1In-32 1R n-2 0 1In-2
2 0R Sn-1 01
In-1
- ∞ + +
uo
0
di= 0，Si接地
+UREF
di= 1，Si接UREF
d0
d1
…
dn-3
dn-2
dn-1
图7-2 n位权电阻网络DAC
在图7-2中，电子开关 S0～Sn-1 都接 1端，根据理想运 放的“虚短”“虚断”的概念，
I I I I i d d d d 3 2 1 0 2 4 8 16 I 3 2 1 0 4 2 d 2 d 2 d 2 d 3 2 1 0 2 U 3 2 1 0 REF 4 2 d 2 d 2 d 2 d 3 2 1 O 2 R
所以，运算放大器的输出电压为
i I I I I F n 1 n 2 1 0
U U U U REF REF REF REF 0 1 n 2 n 1 2 R2 R 2 R2 R
模拟开关Si受di控制，因此
U U U U REF REF REF REF i d d d d F n 1 1 n 2 n 2 1 n 1 0 R 2 R 2 R2 R U n 1 n 1 n 2 1 0 REF 2 d 2 d 2 d 2 d n 2 1 0 n 1 2 R UREF n1 i n1 di 2 2 R i0
由式（7.1.3）可看出，输出模拟电压的大小直接 与输入二进制代码的大小成正比，从而实现了数字量到 模拟电压的转换。 权电阻D/A转换器的优点是结构比较简单，直观， 转换速度也比较快；它的缺点是输入二进制数代码的位 数较多时，各个电阻的阻值相差太大。因此，难以保证 对电阻精度的要求，这给电路的转换精度带来很大影响，
2R I3 R
C
2R
D
I=UREF/R +UREF
图7-3 4位倒T型电阻网络DAC
２．工作原理 电子开关S0～S3由输入二进制代码控制，如i位代码 di=1时，Si接1端，将电阻2R接运算放大器的虚地点∑； 如di=0时，Si接0端，电阻2R直接接地。因此，无论Si处 于何处，电阻2R上端电位为0。因此，从A、B、C、D各处 向左看，对地等效电阻都为R。所以，UREF流出的总电流 是I=UREF/R，并且每经过一个节点，电流被分流一半。因 此，2R上流过的电流 （从数字量高位到低位）分别为 I/2、I/4、I/8、I/16。所以，流入求和运算放大器的输 入电流为
也不利于集成化。
7.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器
１．电路组成 主要由电子模拟开关S0～S3、R-2R倒T形电阻网络、基 准电压和求和运算放大器等部分组成。
d0 d1 d2 d3
iF
i
RF
0
1 0 S0
1 0 S1
1 0 S2
1 S3
-∞ + +
uo
2R I0
2R I1 R
A
2R I2 R
B
U 3 2 1 0 REF u i R i R R 2 d 2 d 2 d 2 d o FF ΣF F4 3 2 1 0 2 R
对于n位倒T形电阻网络D/A转换器，其输出电压为 若取RF=R，则
U n 1 n 2 1 0 REF u R 2 d 2 d 2 d 2 d o F N 1 n 2 1 0 n 2 R
例7-1 在图7-3所示电路中，RF=R，UREF=5V。试计算： （１）输入d3d2d1d0每一位为1时输出电压； （２）输入d3d2d1d0全为1时的输出电压。 解：图7-3电路是4位倒T型电阻网络D/A转换器，其输出电压为
53 2 1 0 u 2 d 2 d 2 d 2 d o 3 2 1 0 4 2 5 3 2 1 0 u 2 1 2 0 2 0 2 0 2 . 5 V （1）d3d2d1d0=1000 o 4 2 5 3 2 1 0 2 0 2 1 2 0 2 0 1 . 25 V d3d2d1d0=0100 u o 4 2 5 3 2 1 0 u 2 0 2 0 2 1 2 0 0 . 625 V d3d2d1d0=0010 o 4 2 53 2 1 0 2 0 2 0 2 0 2 1 0 . 312 V d3d2d1d0=0001 u o 4 2 53 2 1 0 u 2 1 2 1 2 1 2 1 4 . 687 V （2）d3d2d1d0=1111 o 4 2