模数与数模转换-PPT
合集下载
数模和模数转换器-PPT课件
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
计算机原理第十章模数和数模转换.ppt
A/D接口电路设计
各管脚功能
✓IN0～IN7 输入，8路模拟输入; ✓DB0～DB7 三态输出，A/D转换数据输出线; ✓ADDA，ADDB，ADDC 输入，模拟通道选择线; ✓ALE 输入，地址锁存允许，上升沿将ADDA、ADDB、ADDC三位地址信号 锁 存，译码选通对应模拟通道; ✓REF(+)/REF(-) 输入，基准电压输入端，且要求1/2[VREF(+)+VREF(-)]=1/2Vc ✓START 输入，转换开始。在模拟通道选通地址锁存之后，向START端加一 正脉冲启动转换过程，脉冲上升使所有内部寄存器清零，下降沿使A/D转换开 始。 ✓EOC 输出，转结束信号。在转换进行过程中EOC为低电平；当转换结束， 数据已锁存在输出锁存器之后，EOC变为高电平。EOC作为被查询的状态信 号，也可用来申请中断; ✓OE(Output Enable)输入，输出允许。此端加一高电平时，可打开ADC0809 的输出三态缓冲器，使数据放到数据总线上，以供CPU读入; ✓CLK 输入，时钟; ✓Vcc输入，电源，+5V; ✓GND 地。
（3）保持电压的衰减率：在保持状态下，由于保持电容器
的漏电和其他杂散漏电流引起的保持电压衰减。
ADS5547片内集成SHA
ADS5547片内集成SHA
MAX108的片内SHA
MAX108 : 1.5Gsps 8bitADC with 2.2GHz SHA
数据采集系统的组成
对于高速多通道数据采集系统，以及需要 各通道同时采集数据的系统，通常是让每个 通道各自具有采样保持器与A/D变换器。
✓ VCC ：电源电压，+5～+15V; ✓ AGND、DGND：分别为模拟地和数字地。
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
返回首页
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
数模与模数转换器PPT课件
I
＜
10
16VREF
190//1166VVRREEFF
vI
vO
D0
3． 逻辑电路
D/A 转换器
D1
D2
01 vC
0
R Q0
C1 S
FF0
01
10
0
01
Q1
R 1D
10
C1
S
FF1
10
R
Q 2 1D 10
C1 S
FF2
0
Q3
R 1D
10
C1
S
FF3
VREF D3
D3（ MSB）
1
D2
D1
D0 （ LSB）
（2）转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。 3. 温度系数——在输入一定时，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般
用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数来表示。
9.2 A/D转换器
一．A/D转换的一般步骤和取样定理
由于输入的模拟信号在时间上是连续量，所以一般的A/D转换过程为： 取样、保持、量化和编码。
R-2R倒T形电阻网络
基准电流: I=VREF/R，
分析计算： 基准电流: I=VREF/R，
流过各开关支路（从右到左）的电流分别为 I/2、I/4、I/8、I/16。
总电流：
i
VREF R
(
D0 24
D1 23
D2 22
D3 21
)
VREF 24 R
3 i0
( Di
2i )
输出电压：
vO
D/A 转换器
D1
D2
1 vC
01
数模和模数转换电路精品PPT课件
时打入其DAC寄存器，并随之进行数模转换，同时输出相应的
模拟量。若三个DAC0832芯片的DAC寄存器处于直通状态，就
无法控制三路模拟信号的同步输出。
14.3 DAC0832与单片机的接口及应用
• 图中为采用单缓冲工作方式的一路D／A输出与8051单片机的连接 图。图中采用将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将 DAC0832的/WR1和/WR2并接后与805l的/WR信号线相连，/CS 和/XFER并接后与P2.7相连，并将ILE接高电平。在这种工作方式 下，输入数据在控制信号的作用下，送入DAC寄存器，再经D／A 转换输出一个与输入数据对应的模拟量。
D／A转换器的基 准电压VREF由稳 压管上的电压分 压后提供。图中 运算放大器的作 用将D／A转换器 输出电流转换成 电压输出。
图中的接法是采用线选法把DAC0832当作8031扩展的一个并行I／ O口，当P2.7=0时，则信号/CS和/XFER有效，若设其它无关的地 址位为“1”，则DAC0832的口地址为7FFFH。将一个8位数据送 入DAC0832完成转换的指令如下： MOV DPTR，#7FFFH ；指向0832的口地址 MOV A，#data ；待转换的数据送A MOVX @DPTR，A ；写入0832，即实现一次转换并输出
D/A转换程 序设计
（1） 锯齿波
（1）产生锯齿波 利用D／MAO转V换，DP可T方R，便#编7F程F输FH出各；种指不向同08的32程的控口电地压址波形。以下 几个程序M实O例V 可A在，图#0中0H的运放输出；端将产最生小不数同字的量电0压0H输送出A波形：
LOOP：MOVX @DPTR，A ；A中数据送0832转换，输出对应
• DAC0832是一典型的8位并行D/A转换器。为20引脚的双列直插 式封装
模拟量。若三个DAC0832芯片的DAC寄存器处于直通状态，就
无法控制三路模拟信号的同步输出。
14.3 DAC0832与单片机的接口及应用
• 图中为采用单缓冲工作方式的一路D／A输出与8051单片机的连接 图。图中采用将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将 DAC0832的/WR1和/WR2并接后与805l的/WR信号线相连，/CS 和/XFER并接后与P2.7相连，并将ILE接高电平。在这种工作方式 下，输入数据在控制信号的作用下，送入DAC寄存器，再经D／A 转换输出一个与输入数据对应的模拟量。
D／A转换器的基 准电压VREF由稳 压管上的电压分 压后提供。图中 运算放大器的作 用将D／A转换器 输出电流转换成 电压输出。
图中的接法是采用线选法把DAC0832当作8031扩展的一个并行I／ O口，当P2.7=0时，则信号/CS和/XFER有效，若设其它无关的地 址位为“1”，则DAC0832的口地址为7FFFH。将一个8位数据送 入DAC0832完成转换的指令如下： MOV DPTR，#7FFFH ；指向0832的口地址 MOV A，#data ；待转换的数据送A MOVX @DPTR，A ；写入0832，即实现一次转换并输出
D/A转换程 序设计
（1） 锯齿波
（1）产生锯齿波 利用D／MAO转V换，DP可T方R，便#编7F程F输FH出各；种指不向同08的32程的控口电地压址波形。以下 几个程序M实O例V 可A在，图#0中0H的运放输出；端将产最生小不数同字的量电0压0H输送出A波形：
LOOP：MOVX @DPTR，A ；A中数据送0832转换，输出对应
• DAC0832是一典型的8位并行D/A转换器。为20引脚的双列直插 式封装
《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
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
《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。
相关主题