第10章模数数模转换.ppt

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数模模数转换ppt课件

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AD7520的主要性能参数如下:
分辨率:10位 线性误差:±(1/2)LSB〔LSB表示输入数字量最低位〕,假设 用输出电压满刻度范围FSR的百分数表示那么为0.05%FSR。 转换速度:500ns 温度系数:0.001%/℃
D0~D9:数据输入端 IOUT1:电流输出端1 IOUT2:电流输出端2 Rf:10KΩ反响电阻引出端Vcc:电源输入端 UREF:基准电压输入端 GND:地。
10.1.2 倒T形电阻网络DAC
2. 任务原理
因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。电流 是流入地,还是流入运算放大器,由输入的数字量Di经过控 制电子开关Si来决议。故流入运算放大器的总电流为:
III I I D 3D 2D 1 D 0
2 4 8 16
10.1.2 倒T形电阻网络DAC
10.1.3 DAC的主要技术参数
1.分辨率 分辨率是指输出电压的最小变化量与满量程输出电压之比。
输出电压的最小变化量就是对应于输入数字量最低位为1,其他 各位均为0时的输出电压。满量程输出电压就是对应于输入数字 量全部为1时的输出电压。
对于n位D/A转换器,分辨率可表示为:
1 分辨率 = 2 n 1 2. 转换速度
任务过程:
③ 比较阶段:在t=t1时辰,S1接通B点,-UREF加到积分器的 输入端,积分器开场反向积分,uO开场从Up点以固定的斜率 上升,假设以t1算作0时辰,此时有
u O U P R 10 tC ( U RE )d F t 2 R n T C U C I U R RE tC F
当t=t2时,uO正好过零, uC翻转为0,G1封锁, 计数器停顿计数。在T2 期间计数器所累计的CP 脉冲的个数为N,且有 T2=NTC。

计算机原理第十章模数和数模转换.ppt

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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。

《模数数模转换》课件

《模数数模转换》课件
详细描述
随着便携式设备和物联网设备的普及,低功耗的模数数模转换器成为研究的重点 。同时,低成本也是推动模数数模转换器广泛应用的关键因素之一。
集成化和智能化
总结词
集成化和智能化是模数数模转换器的未 来发展趋势,将为其带来更多的应用场 景。
VS
详细描述
集成化能够减小模数数模转换器的体积和 重量,便于集成到各种设备中。智能化则 能够提高模数数模转换器的自适应能力和 智能化水平,使其更好地适应各种复杂的 应用场景。
减小量化误差的方法包括增加量化级别和使用更 小的步长。
量化误差可以通过采用适当的量化方法和技术来 减小,例如使用非均匀量化或噪声成形技术。
分辨率和精度
01
分辨率是指数模转换器能够分辨的最小电压变化量,通常以位 数表示。
02
精度是指数模转换器的实际输出电压与理想输出电压之间的最
大偏差。
提高分辨率和精度的方法包括使用高精度的元件和电路设计,
流水线型ADC
将模拟信号转换为数字信号的过程中 ,采用多级流水线的方式进行,具有 高分辨率和高速的特性。
插值型ADC
通过插值算法提高转换精度,适用于 高精度的应用场景。
ADC的工作原理
采样
编码
将模拟信号转换为时间离散的信号。
将幅度离散的信号转换为数字信号。
量化
将时间离散的信号转换为幅度离散的 信号。
电流输出型
输出电流与数字输入量呈线性关系,适用于需要电流输出的场合。
电阻输出型
输出电阻与数字输入量呈线性关系,适用于需要电阻输出
权电阻型
通过改变权电阻的阻值来 模拟数字输入量的大小。
权电流型
通过改变权电流源的电流 值来模拟数字输入量的大 小。

第十章十一章数模及模数转换详解演示文稿

第十章十一章数模及模数转换详解演示文稿
+4
+3
+2
+1 0
偏移码
+3 +2 +1 0 -1 -2
-3
-4
可见,单极性码是正数,偏移码是单极性码加上一 个偏移量而得(本例的偏移量为-4)。
10
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⑤输出模拟量的极性
有单极性输出、双极性输出。 对需要正负电压控制的设备,要使用双极性DAC,或在 输出电路中采取措施,使输出电压有极性变化。
另外,在系统中,D/A转换器也是一种微机的外 围设备,因此,在实际使用中,无论D/A转换器的 内部是否带有数据锁存器,都经常利用并行I/O接 口芯片与CPU相连,这样,在时序配合和驱动能力上 都容易和CPU一致,使设计简化和调试方便。并增 加系统的可靠性。
14
目前十四页\总数七十一页\编于七点
10.2 D/A转换器接口电路设计
11
目前十一页\总数七十一页\编于七点
二、D/A转换器与微处理器的接口方法
1. 接口的任务
主要任务是要解决CPU与DAC之间数据缓冲问题。
原因之一在于CPU的输出数据在数据总线上出现的时间 很短暂,只有几个时钟周期。因此,D/A转换器接口必
须能将数据保存起来供转换之用。
原因之二在于,若CPU的数据总线宽度与DAC的分辨
压,则它能分辨的最小电压=5V/1024=5mV。可见其分
辨率高于8位的D/A转换器。
4
目前四页\总数七十一页\编于七点
②转换时间
指数字量输入到完成转换.输出达到最终值并稳定 为止所需的时间。
电流型D/A转换较快。
电压型D/A转换较慢,取决于运算放大器的响应时间。 一般在几ns到几百µs之内。

数模和模数转换PPT课件

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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
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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

数模和模数转换电路精品PPT课件

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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

《数模和模数转换》课件

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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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2023-2026
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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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第10章 模数、数模转换
输入数据为8位并行输入,有两级数据缓冲器及 使能信号、数据锁存信号等,与CPU接口方便。
第10章 模数、数模转换
(2)引脚说明
IOUT1、IOUT2:DAC输出电流,若需要电压输出,要 通过运算放大器进行电流-电压转换。 Rfb:供电流-电压转换电路使用的反馈电阻。 VREF:基准电压输入端,允许范围-10V~+10V。 VCC:逻辑电路的电源,允许范围+5V~+15V。 其它:
最小阶梯电压=参考电压*分辨率 =参考电压/ (2n-1)
第10章 模数、数模转换
10.2.2 并行8位D/A转换芯片AD558及其接口
1. AD558的内部结构框图
第10章 模数、数模转换
10.2.2 并行8位D/A转换芯片AD558及其接口
2. AD558与 PC机的连接图
第10章 模数、数模转换
TLC5620
REFA REFB REFC DATA REFD CLK DACA LOAD DACB LDAC DACC DACD
8255A
PC0 PC1 PC2 PC3
第10章 模数、数模转换
10.2.3 串行8位D/A转换器TLC5620
MOV CL,5
;先把AX内容左移5位
SHL AX,CL
MOV DX,AX ;DX为串行输出的数据,最高位为通道选择
MOV CX,11 ;循环11次
DAC_PROC1:
MOV AL,0
;预置对DATA线的置位复位字
SHL DX,1
;取串行输出位
ADC AL,0
;把串行DATA线上串行输出位内容
MOV AL,00000010B ;发送CLK负脉冲
第10章 模数、数模转换
2)双极性电压输出
第10章 模数、数模转换
VOUT=-(
VOUT1 R1
* R3
+
VREF R2
* R3
)
=-(2VOUT1+VREF)
=
N 128 128
*VREF
=
2N ( 256 1) *VREF
选R2=R3=2R1
第10章 模数、数模转换
(4)DAC0832的工作方式
第10章 模数、数模转换
第10章 模数、数模转换
10.2 D/A转换器及其接口技术
10.2.1 D/A变换的主要性能参数
分辨率
D/A转换器的功能是把二进制数字量电信号转换为与其数 值成正比的模拟量电信号。在D/A参数中一个最重要的参数 就是分辨率,它是指输入数字量发生单位数码变化时,所对 应输出模拟量(电压或电流)的变化量。
10.2.2 并行8位D/A转换芯片AD558及其接口
CODE START: LOOP1:
SEGMEN
ASSUME CS:CODE
MOV CX, 256
MOV AL,0
OUT 30C,AL CALL DELAY INC AL LOOP LOOP1 JMP START
;输出AL内容 ;延时
;AL内容加1 ;循环256次 ;重新输出下一
通常分辨率是D/A变换器模拟输出电压可能被分离的等级 数,输入数字量的位数越多,输出电压可分离的等级越多。 因此我们以输入数字量的二进制位数来表示分辨率。
第10章 模数、数模转换
分辨率是指输入数字量最低有效位为 1 时,对应输 出可分辨的电压变化量ΔU与最大输出电压Um之比,即
分辨率= 1/ (2n-1)
;个锯齿波
第10章 模数、数模转换
并行8位D/A转换芯片DAC0832
8位D/A转换器DAC0832 (1) 概述
.8位双缓冲型D/A转换器,CMOS工艺。内部T
型电阻网络形成参考电流,由输入二进制数
.控制八个电流开关,CMOS的电流开关漏电很
小保证了转换器的精度。
.DAC0832使用单一电源,功耗低。 .从输入数据到输出电压稳定所需的时间即建
第10章 模数、数模转换
第10章 D/A转换与A/D转换接口 及其应用
10.1 概述 10.2 D/A转换器及其接口技术 10.3 A/D转换器及其接口技术 10.4 微机应用实例
第10章 模数、数模转换
10.1 从物理信号到电信号的转换
10.1.1 概述
A/D和D/A转换器是把微型计算机的应 用领域扩展到检测和过程控制的必要装 置,是把计算机和生产过程、科学实验 过程联系起来的重要桥梁。下图给出了 A/D、D/A转换器在微机检测和控制系统 中的应用实例框图。
1. TLC5620的内部结构框图
一级缓冲
二级缓冲
第10章 模数、数模转换
10.2.3 串行8位D/A转换器TLC5620
数据写入方式 (LDAC更新DAC输出) 数据写入方式 (LOAD更新DAC输出)
第10章 模数、数模转换
10.2.3 串行8位D/A转换器TLC5620
1. TLC5620与8255的连接
直通方式:把/CS、/WR1、/WR2、/XFER接地, 即第一级、第二级数据缓冲器都直通。 单缓冲方式:把/WR2、/XFER接地或/CS、/WR1 接地、ILE接高电平。 双缓冲方式:由两组控制信号控制数据缓冲器 的导通。
第10章 模数、数模转换
10.2.3 串行8位D/A转换器TLC5620
试编写程序使其输出锯齿 波,并画出输出波形图。
第10章 模数、数模转换
MOV AL ,00H AGAIN:OUT 5AH,AL
INC AL JMP AGAIN
;数据送D/A的数据口
第10章 模数、数模转换
例题2: 某8086系统中有一个由DAC0832构成的双极性电压输出的8位D/A 转换电路见图,设0832的地址为5AH,基准电压VREF= +1V。系统 中定时器8253的与中断控制器8259配合每100us中断一次,试编
OUT 86H,AL
MOV AL,00000011B
OUT 86H,AL
LOOP DAC_PROC1 ;循环
第10章 模数、数模转换
10.2.4 12位D/A转换器及其接口
第10章 模数、数模转换
D/A转换器应用实例(以DAC0832为例)
例题1: 由DAC0832实现的8位D/A 转换电路见右图,设0832 的地址为5AH,基准电压 VREF=-5V。
D0-D7,/CS,/WE1,/WE2,ILE,/XFER,AGED, DGND
第10章 模数、数模转换
(3) DAC0832的输出电路
1)单极性电压输出:
VOUT=-IOUT*Rfb=-
N * VREF *
256 3R
Rfb
DAC0832中Rfb=15 KΩ,R=5 KΩ VOUT = - VREF × N / 256
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