数字电路与逻辑设计第7章数模与模数转换器
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uL=0时,开关断开,采样结束,由于Ch 无放电通路,uCh基本不变,故使uO得以 将采样结果保持下来。
3.量化与编码
为了使采样得到的离散的模拟量与n 位二进制码的2n个数字量一一对应,还 必须将采样后离散的模拟量归并到2n个 离散电平中的某一个电平上,这样的一 个过程称之为量化。
数字信号具有在时间上离散和幅度 上断续变化的特点。
比较器输出状态 C07 C06 CO5 CO4 CO3 CO2 CO1
00 00 00 0 00 00 00 1 00 00 01 1 00 00 11 1 00 01 11 1 00 11 11 1 01 11 11 1 11 11 11 1
数字输出 D2 D1 D0
000 001 010 011 100 101 110 111
如图7-5所示为一个实际的采样保持 电路LF198的电路结构图。
图7-5 采样保持电路
图中,A1、A2是两个运算放大器, S是模拟开关,L是控制模拟开关状态的 逻辑单元电路。
采样时令uL=1,开关随之闭合。A1 、A2接成单位增益的电压跟随器,故 uO=u′O=uI。同时u′O通过R2对外接电容 Ch充电,使uCh=uI,因电压跟随器的输 出电阻十分小,故充电很快结束。当
A为运算放大器,将输出电流转换 为输出电压,输出电压的数值可通过接 在16脚与输出端之间的反馈电阻RFB进行 调节。16脚内部已经集成了一个电阻, 所以RFB可为零,即将16脚与输出端短路 。AD7524的功能表见表7-1。
图7-3 AD7524典型实用电路
表7-1 AD7524功能表
CS WR
0
设uI变化范围是0~VREF,输出3位数字量 为D2、D1、D0,3位并行比较型A/D转换器的 输入、输出关系如表7-2所示。
表7-2并行比较型A/D转换器的输入输出关系
模拟量输出
0≤uI<VREF/15 VREF/15≤uI<3VREF/15 3VREF/15≤uI<5VREF/15 5VREF/15≤uI<7VREF/15 7VREF/15≤uI<9VREF/15 9VREF/15≤uI<11VREF/15 11VREF/15≤uI<13VREF/15 13VREF/15≤uI<VREF
逐次比较的过程。
图7-10 3位逐次逼近型A/D转换器
这是一个输出3位二进制代码的逐次 逼近型A/D转换器。图中的C为电压比较 器;触发器FA 、FB 和FC组成了3位数码 寄存器,触发器F1~F5构成环形分配器和 门G1~G9一起组成控制逻辑电路。
7.2D/A转换器
7.2.1 权
电阻网络型
7.2.4 D/A D/A转换器 7.2.2 倒T
转换器的主
形电阻网络型
要技术指标 7.2.3 集 D/A转换器
成D/A转换
器AD7524
7.2.1 权电阻网络型D/A转换器
D/A转换器是利用电阻网络和模拟 开关,将多位二进制数D转换为与之成比 例的模拟量的一种转换电路,因此,输 入应是一个n位的二进制数,它可以按二 进制数转换为十进制数的通式展开为 Dn=dn-1×2n-1+dn-2×2n-2+…+d1×21+d0×20
再加200mV的砝码,uI> 400mV+200mV,200mV的电压砝码也保 留;再加100mV的电压砝码,因uI< 400mV+200mV+100mV,故去掉100mV 的电压砝码。
最后寄存器中获得的二进制码0110, 即为uI对应的二进制数。
2.逐次逼近型A/D转换器的工作原理 下面结合图7-10的逻辑图具体说明
转换精度是用以说明D/A转换器实际 输出的模拟电压值与理论输出模拟电压值 之间的最大误差,也称为转换误差。
D/A转换器的转换精度有绝对精度和 相对精度之分。
其中,绝对精度是指转换器实际输 出电压与理论值之间的误差,该误差是 由D/A转换器的增益误差、零点误差、非 线性误差和噪声等因素造成的。
通常用数字量位数作为度量绝对精 度的单位,如精度为±(1/2)LSB,如 果满量程为10V,则12位D/A转换器的绝 对精度为1.22mV。
图7-2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器
7.2.3集成D/A转换器AD7524
AD7524是CMOS单片低功耗8位 D/A转换器。采用倒T形电阻网络结构。 型号中的“AD”表示美国的芯片生产公 司模拟器件公司的代号。如图7-3所示为 其典型实用电路。
图中,供电压VDD为+5~+15V,D0 ~D7为输入数据,可输入TTL/CMOS电 平;CS为片选信号,WR为写入命令, VREF为参考电压,可正、可负。IOUT是 模拟输出电流,一正一负。
图7-6划分量化电平的两种方法
4.A/D转换器的分类
按转换过程,A/D转换器可大致分 为直接型A/D转换器和间接型A/D转换器 两种。其中,直接型A/D转换器能把输入 的模拟电压直接转换为输出的数字代码 ,而不需要经过中间变量。
间接型A/D转换器是把待转换的输 入模拟电压先转换为一个中间变量,然 后再对中间变量量化编码,得出转换结 果。
通过观察此表,可确定代码转换网 络输出、输入之间的逻辑关系:
D2=Q4 D1=Q6+Q4Q2 D0=Q7+Q6Q5+Q4Q3+Q2Q1 在并行A/D转换器中,uI同时加 到所有比较器的输出端,从uI加入经比 较器、D触发器和编码器的延迟后,可 得到稳定的输出。
7.3.3逐次逼近型A/D转换器
1.概述 逐次逼近型A/D转换器属于直接型
图中,将模拟量转换为数字量的装 置称为A/D转换器,简称ADC;把实现 数模转换的电路称为D/A转换器,简称 DAC。
为了保证数据处理结果的准确性, A/D转换器和D/A转换器必须有足够的转 换精度。同时,为了适应快速过程的控 制和检测的需要,A/D转换器和D/A转换 器还必须有足够快的转换速度。
以上过程可以用图7-9加以说明,图 中表示将模拟电压uI转换为4位二进制数 的过程。
图7-9逐次逼近型A/D转换器的逼近过程
图中的电压砝码依次为800mV、 400mV、200mV和100mV,转换开始前 先将寄存器清零,所以加给D/A转换器的 数字量全为0。
当转换开始时,通过D/A转换器送 出一个800mV的电压砝码与输入电压比 较,由于uI<800mV,将800mV的电压 砝码去掉;再加400mV的电压砝码,uI >400mV,于是保留400mV的电压砝码 ;
A/D转换器,其转换过程相当于一架天平 秤量物体的过程,不过这里不是加减砝 码,而是通电压平 衡。这些标准电压通常称为“电压砝码 ”。
逐次逼近型A/D转换器由比较器、环 形分配器、控制门、寄存器与D/A转换器 构成。
比较的过程首先是取最大的电压砝 码,即寄存器最高位为1时的二进制数所 对应的D/A转换器输出的模拟电压,将此 模拟电压uA与uI进行比较,当uA>uI时, 最高位置0;反之,当uA<uI时,最高位1 保留,再将次高位置1,转换为模拟量与 uI进行比较,确定次高位1保留还是去掉 。
把量化的结果用二进制码,或是其 他数制的代码表示出来,称为编码。这 些代码就是A/D转换的结果。量化和编码 是所有A/D转换器不可缺少的核心部分之 一。
既然模拟电压是连续的,那么它就 不一定是Δ的整数倍,在数值上只能取接 近的整数倍,因而量化过程不可避免地 会引入误差。这种误差称为量化误差。
将模拟电压划分为不同的量化等级时通常有以下 两种方法,如图7-6所示,它们的量化误差相差较大。
7.3A/D转换器
7.3.3 逐次逼 近 型A/D转换器
7.3.2 并 行比较型 A/D转换器
7.3.4 双 积分型A/D 转换器
7.3.5 A/D 转换器的主 要技术指标
7.3.1 采样、 保持、量化、 编码
A/D转换器的功能,是将输入的模 拟量转换为输出的数字量。一个完整的 A/D转换过程,必须包括采样、保持、量 化、编码4部分电路。
A/D转换器的大致分类如图7-7所示。
图7-7 A/D转换器的分类
7.3.2并行比较型A/D转换器
3位并 行比较型 A/D转换器 的原理电路 如图7-8所示 。
图7-8 3位并行比较型A/D转换器
它由电阻分压器、电压比较器、寄 存器及编码器组成。图中,八个电阻将 参考电压VREF分成八个等级,其中七个 等级的电压(VREF/15,3VREF/15,…, 13VREF/15)分别作为七个比较器C1~C7 的参考电压。
721721电阻网络型电阻网络型da转换器转换器722722倒倒tt形电阻网络型形电阻网络型da转换器转换器723723da转换转换器器ad7524ad7524724724转换器的主转换器的主要技术指标要技术指标da转换器是利用电阻网络和模拟开关将多位二进制数d转换为与之成比例的模拟量的一种转换电路因此输入应是一个n位的二进制数它可以按二进制数转换为十进制数的通式展开为而输出量应当是与输入的数字量成比例的模拟量a
根据各比较器的参考电压值,可以 确定输入模拟电压值与各比较器输出状 态的关系。
比较器的输出状态由D触发器存储 ,CP作用后,触发器的输出状态Q7 ~Q1 与对应比较器的输出状态CO7 ~CO1相同 。经代码转换网络(优先编码器)输出数字 量D2D1D0。优先编码器优先级别最高是 Q7,最低是Q1。
在具体实施时,常把这4个步骤合并 进行。例如,采样和保持是利用同一电 路连续完成的,量化和编码是在转换过 程中同步实现的,而且所用的时间又是 保持的一部分。
7.3.1采样、保持、量化、编码
1.采样定理 采样是将时间上连续变化的信号转
化为时间上离散的信号,即将时间上连 续变化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。
2.D/A转换器的转换时间
(1)建立时间tset 它是在输入数字量各位由全0变为全
1,或由全1变为全0,输出电压达到某一 规定值(如最小值取LSB/2或满量程的 0.01%)所需要的时间。
(2)转换速率SR
它是在大信号工作时,即输入数字 量的各位由全0变为全1,或由全1变为全 0时,输出电压uO的变化率。这个参数与 运算放大器的压摆率类似。
相对精度是指满刻度已校准的情况下 ,对应于任一数码的模拟量与理论值之差 相对于满刻度的百分比。
例如,10位D/A的相对精度为0.1%。 相对精度亦称线性度。
值得注意的是,精度和分辨率是两个 不同的概念。精度是指转换后所得实际结 果对于理想值的接近程度,而分辨率是指 能够对转换结果发生影响的最小输入量。
0
0
1
1
0
1
1
功能 写入寄存器,
并行输出 保持
保持
保持
7.2.4D/A转换器的主要技术指标
1.D/A转换器的转换精度 (1)分辨率
分辨率是用以说明D/A转换器在理 论上可达到的精度,用于表征D/A转换器 对输入微小量变化的敏感程度。
显然,输入数字量的位数越多,输 出电压可分离的等级越多,即分辨率越 高。
第7章 数模与模数转换器
7.1
概述
7.2
D/A转换器
7.1概述
将模拟量转换为数字量,这种转换 称为模/数转换,用A/D表示;而将数字 量变换为模拟信号量的过程称为称为数/ 模转换,用D/A表示。
带有模数和数模转换电路的测控系 统大致可用图7-1所示的框图表示。
图7-1一般测控系统框图
图中,模拟信号由传感器转换为电信 号,经放大器放大后送入A/D转换器转换为 数字量,由数字电路进行处理,再由D/A转 换器还原为模拟量,去驱动执行部件。
如图7-4所示为某一输入模拟信号经 采样后得出的波形。
图7-4 模拟信号的采样
为了保证能从采样信号中将原信号 恢复,必须满足条件
fs≥2fi(max)
(7-3)
式中: fs——采样频率;
fi(max)——信号ui中最高次谐波分量
的频率。
这一关系称为采样定理(又称香农
定理)。
2.采样保持电路
A/D转换需要一定时间,在转换过 程中,如果送给ADC的模拟量发生变化 ,则不能保持精度,为此在ADC前加入 采样保持电路。采样保持电路有两种工 作状态:采样状态和保持状态。
此外,D/A转换器的分辨率也定义为 电路所能分辨的最小输出电压uOmin与最大 输出电压uOmax之比来表示。即:
分辨率:
uOmin/uOmax
=[-VREF/2n]/[-VREF (2n-1)/ 2n]
=1/(2n-1)
(7-2)
上式说明,输入数字量的位数越多,
分辨率越小,分辨能力越高。
(2)转换精度
而输出量应当是与输入的数字量成比例 的模拟量A:
A=KDn =K(dn-1×2n-1+dn-2×2n-2+…+d1×21+d0×20) 式中K——转换系数为一个常数,单位 为伏特。
7.2.2倒T形电阻网络型D/A转换器
倒T形电阻网络型D/A转换器是目前 使用最为广泛的一种形式,其电路结构 如图7-2所示。
3.量化与编码
为了使采样得到的离散的模拟量与n 位二进制码的2n个数字量一一对应,还 必须将采样后离散的模拟量归并到2n个 离散电平中的某一个电平上,这样的一 个过程称之为量化。
数字信号具有在时间上离散和幅度 上断续变化的特点。
比较器输出状态 C07 C06 CO5 CO4 CO3 CO2 CO1
00 00 00 0 00 00 00 1 00 00 01 1 00 00 11 1 00 01 11 1 00 11 11 1 01 11 11 1 11 11 11 1
数字输出 D2 D1 D0
000 001 010 011 100 101 110 111
如图7-5所示为一个实际的采样保持 电路LF198的电路结构图。
图7-5 采样保持电路
图中,A1、A2是两个运算放大器, S是模拟开关,L是控制模拟开关状态的 逻辑单元电路。
采样时令uL=1,开关随之闭合。A1 、A2接成单位增益的电压跟随器,故 uO=u′O=uI。同时u′O通过R2对外接电容 Ch充电,使uCh=uI,因电压跟随器的输 出电阻十分小,故充电很快结束。当
A为运算放大器,将输出电流转换 为输出电压,输出电压的数值可通过接 在16脚与输出端之间的反馈电阻RFB进行 调节。16脚内部已经集成了一个电阻, 所以RFB可为零,即将16脚与输出端短路 。AD7524的功能表见表7-1。
图7-3 AD7524典型实用电路
表7-1 AD7524功能表
CS WR
0
设uI变化范围是0~VREF,输出3位数字量 为D2、D1、D0,3位并行比较型A/D转换器的 输入、输出关系如表7-2所示。
表7-2并行比较型A/D转换器的输入输出关系
模拟量输出
0≤uI<VREF/15 VREF/15≤uI<3VREF/15 3VREF/15≤uI<5VREF/15 5VREF/15≤uI<7VREF/15 7VREF/15≤uI<9VREF/15 9VREF/15≤uI<11VREF/15 11VREF/15≤uI<13VREF/15 13VREF/15≤uI<VREF
逐次比较的过程。
图7-10 3位逐次逼近型A/D转换器
这是一个输出3位二进制代码的逐次 逼近型A/D转换器。图中的C为电压比较 器;触发器FA 、FB 和FC组成了3位数码 寄存器,触发器F1~F5构成环形分配器和 门G1~G9一起组成控制逻辑电路。
7.2D/A转换器
7.2.1 权
电阻网络型
7.2.4 D/A D/A转换器 7.2.2 倒T
转换器的主
形电阻网络型
要技术指标 7.2.3 集 D/A转换器
成D/A转换
器AD7524
7.2.1 权电阻网络型D/A转换器
D/A转换器是利用电阻网络和模拟 开关,将多位二进制数D转换为与之成比 例的模拟量的一种转换电路,因此,输 入应是一个n位的二进制数,它可以按二 进制数转换为十进制数的通式展开为 Dn=dn-1×2n-1+dn-2×2n-2+…+d1×21+d0×20
再加200mV的砝码,uI> 400mV+200mV,200mV的电压砝码也保 留;再加100mV的电压砝码,因uI< 400mV+200mV+100mV,故去掉100mV 的电压砝码。
最后寄存器中获得的二进制码0110, 即为uI对应的二进制数。
2.逐次逼近型A/D转换器的工作原理 下面结合图7-10的逻辑图具体说明
转换精度是用以说明D/A转换器实际 输出的模拟电压值与理论输出模拟电压值 之间的最大误差,也称为转换误差。
D/A转换器的转换精度有绝对精度和 相对精度之分。
其中,绝对精度是指转换器实际输 出电压与理论值之间的误差,该误差是 由D/A转换器的增益误差、零点误差、非 线性误差和噪声等因素造成的。
通常用数字量位数作为度量绝对精 度的单位,如精度为±(1/2)LSB,如 果满量程为10V,则12位D/A转换器的绝 对精度为1.22mV。
图7-2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器
7.2.3集成D/A转换器AD7524
AD7524是CMOS单片低功耗8位 D/A转换器。采用倒T形电阻网络结构。 型号中的“AD”表示美国的芯片生产公 司模拟器件公司的代号。如图7-3所示为 其典型实用电路。
图中,供电压VDD为+5~+15V,D0 ~D7为输入数据,可输入TTL/CMOS电 平;CS为片选信号,WR为写入命令, VREF为参考电压,可正、可负。IOUT是 模拟输出电流,一正一负。
图7-6划分量化电平的两种方法
4.A/D转换器的分类
按转换过程,A/D转换器可大致分 为直接型A/D转换器和间接型A/D转换器 两种。其中,直接型A/D转换器能把输入 的模拟电压直接转换为输出的数字代码 ,而不需要经过中间变量。
间接型A/D转换器是把待转换的输 入模拟电压先转换为一个中间变量,然 后再对中间变量量化编码,得出转换结 果。
通过观察此表,可确定代码转换网 络输出、输入之间的逻辑关系:
D2=Q4 D1=Q6+Q4Q2 D0=Q7+Q6Q5+Q4Q3+Q2Q1 在并行A/D转换器中,uI同时加 到所有比较器的输出端,从uI加入经比 较器、D触发器和编码器的延迟后,可 得到稳定的输出。
7.3.3逐次逼近型A/D转换器
1.概述 逐次逼近型A/D转换器属于直接型
图中,将模拟量转换为数字量的装 置称为A/D转换器,简称ADC;把实现 数模转换的电路称为D/A转换器,简称 DAC。
为了保证数据处理结果的准确性, A/D转换器和D/A转换器必须有足够的转 换精度。同时,为了适应快速过程的控 制和检测的需要,A/D转换器和D/A转换 器还必须有足够快的转换速度。
以上过程可以用图7-9加以说明,图 中表示将模拟电压uI转换为4位二进制数 的过程。
图7-9逐次逼近型A/D转换器的逼近过程
图中的电压砝码依次为800mV、 400mV、200mV和100mV,转换开始前 先将寄存器清零,所以加给D/A转换器的 数字量全为0。
当转换开始时,通过D/A转换器送 出一个800mV的电压砝码与输入电压比 较,由于uI<800mV,将800mV的电压 砝码去掉;再加400mV的电压砝码,uI >400mV,于是保留400mV的电压砝码 ;
A/D转换器,其转换过程相当于一架天平 秤量物体的过程,不过这里不是加减砝 码,而是通电压平 衡。这些标准电压通常称为“电压砝码 ”。
逐次逼近型A/D转换器由比较器、环 形分配器、控制门、寄存器与D/A转换器 构成。
比较的过程首先是取最大的电压砝 码,即寄存器最高位为1时的二进制数所 对应的D/A转换器输出的模拟电压,将此 模拟电压uA与uI进行比较,当uA>uI时, 最高位置0;反之,当uA<uI时,最高位1 保留,再将次高位置1,转换为模拟量与 uI进行比较,确定次高位1保留还是去掉 。
把量化的结果用二进制码,或是其 他数制的代码表示出来,称为编码。这 些代码就是A/D转换的结果。量化和编码 是所有A/D转换器不可缺少的核心部分之 一。
既然模拟电压是连续的,那么它就 不一定是Δ的整数倍,在数值上只能取接 近的整数倍,因而量化过程不可避免地 会引入误差。这种误差称为量化误差。
将模拟电压划分为不同的量化等级时通常有以下 两种方法,如图7-6所示,它们的量化误差相差较大。
7.3A/D转换器
7.3.3 逐次逼 近 型A/D转换器
7.3.2 并 行比较型 A/D转换器
7.3.4 双 积分型A/D 转换器
7.3.5 A/D 转换器的主 要技术指标
7.3.1 采样、 保持、量化、 编码
A/D转换器的功能,是将输入的模 拟量转换为输出的数字量。一个完整的 A/D转换过程,必须包括采样、保持、量 化、编码4部分电路。
A/D转换器的大致分类如图7-7所示。
图7-7 A/D转换器的分类
7.3.2并行比较型A/D转换器
3位并 行比较型 A/D转换器 的原理电路 如图7-8所示 。
图7-8 3位并行比较型A/D转换器
它由电阻分压器、电压比较器、寄 存器及编码器组成。图中,八个电阻将 参考电压VREF分成八个等级,其中七个 等级的电压(VREF/15,3VREF/15,…, 13VREF/15)分别作为七个比较器C1~C7 的参考电压。
721721电阻网络型电阻网络型da转换器转换器722722倒倒tt形电阻网络型形电阻网络型da转换器转换器723723da转换转换器器ad7524ad7524724724转换器的主转换器的主要技术指标要技术指标da转换器是利用电阻网络和模拟开关将多位二进制数d转换为与之成比例的模拟量的一种转换电路因此输入应是一个n位的二进制数它可以按二进制数转换为十进制数的通式展开为而输出量应当是与输入的数字量成比例的模拟量a
根据各比较器的参考电压值,可以 确定输入模拟电压值与各比较器输出状 态的关系。
比较器的输出状态由D触发器存储 ,CP作用后,触发器的输出状态Q7 ~Q1 与对应比较器的输出状态CO7 ~CO1相同 。经代码转换网络(优先编码器)输出数字 量D2D1D0。优先编码器优先级别最高是 Q7,最低是Q1。
在具体实施时,常把这4个步骤合并 进行。例如,采样和保持是利用同一电 路连续完成的,量化和编码是在转换过 程中同步实现的,而且所用的时间又是 保持的一部分。
7.3.1采样、保持、量化、编码
1.采样定理 采样是将时间上连续变化的信号转
化为时间上离散的信号,即将时间上连 续变化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。
2.D/A转换器的转换时间
(1)建立时间tset 它是在输入数字量各位由全0变为全
1,或由全1变为全0,输出电压达到某一 规定值(如最小值取LSB/2或满量程的 0.01%)所需要的时间。
(2)转换速率SR
它是在大信号工作时,即输入数字 量的各位由全0变为全1,或由全1变为全 0时,输出电压uO的变化率。这个参数与 运算放大器的压摆率类似。
相对精度是指满刻度已校准的情况下 ,对应于任一数码的模拟量与理论值之差 相对于满刻度的百分比。
例如,10位D/A的相对精度为0.1%。 相对精度亦称线性度。
值得注意的是,精度和分辨率是两个 不同的概念。精度是指转换后所得实际结 果对于理想值的接近程度,而分辨率是指 能够对转换结果发生影响的最小输入量。
0
0
1
1
0
1
1
功能 写入寄存器,
并行输出 保持
保持
保持
7.2.4D/A转换器的主要技术指标
1.D/A转换器的转换精度 (1)分辨率
分辨率是用以说明D/A转换器在理 论上可达到的精度,用于表征D/A转换器 对输入微小量变化的敏感程度。
显然,输入数字量的位数越多,输 出电压可分离的等级越多,即分辨率越 高。
第7章 数模与模数转换器
7.1
概述
7.2
D/A转换器
7.1概述
将模拟量转换为数字量,这种转换 称为模/数转换,用A/D表示;而将数字 量变换为模拟信号量的过程称为称为数/ 模转换,用D/A表示。
带有模数和数模转换电路的测控系 统大致可用图7-1所示的框图表示。
图7-1一般测控系统框图
图中,模拟信号由传感器转换为电信 号,经放大器放大后送入A/D转换器转换为 数字量,由数字电路进行处理,再由D/A转 换器还原为模拟量,去驱动执行部件。
如图7-4所示为某一输入模拟信号经 采样后得出的波形。
图7-4 模拟信号的采样
为了保证能从采样信号中将原信号 恢复,必须满足条件
fs≥2fi(max)
(7-3)
式中: fs——采样频率;
fi(max)——信号ui中最高次谐波分量
的频率。
这一关系称为采样定理(又称香农
定理)。
2.采样保持电路
A/D转换需要一定时间,在转换过 程中,如果送给ADC的模拟量发生变化 ,则不能保持精度,为此在ADC前加入 采样保持电路。采样保持电路有两种工 作状态:采样状态和保持状态。
此外,D/A转换器的分辨率也定义为 电路所能分辨的最小输出电压uOmin与最大 输出电压uOmax之比来表示。即:
分辨率:
uOmin/uOmax
=[-VREF/2n]/[-VREF (2n-1)/ 2n]
=1/(2n-1)
(7-2)
上式说明,输入数字量的位数越多,
分辨率越小,分辨能力越高。
(2)转换精度
而输出量应当是与输入的数字量成比例 的模拟量A:
A=KDn =K(dn-1×2n-1+dn-2×2n-2+…+d1×21+d0×20) 式中K——转换系数为一个常数,单位 为伏特。
7.2.2倒T形电阻网络型D/A转换器
倒T形电阻网络型D/A转换器是目前 使用最为广泛的一种形式,其电路结构 如图7-2所示。