数模转换和模数转换

第 15 章数模转换和模数转换
15 . 1 概述
从模拟信号到数字信号的转换称模数转 换（又称 A / D 转换），完成 A / D 转换的 电路称 A / D 转换器（简称 ADC ) ；从数 字信号到模拟信号的转换称数模转换（又 称 D / A 转换），完成 D / A 转换的电路称 D / A 转换器（简称 DAC ）。
▪ 15 . 3 . 1 AOC 的基本工作原理
A / D 转换是将模拟信号转换为数字信 号。转换过程通过取样、保持、量化和编 码 4 个步骤的模拟信号转换为时间上离散的模 拟信号，即转换为一系列等间隔的脉冲。 其过程如图 15 一 7 所示。图中，砚为模 拟输人信号， CP 为取样信号， Uo 为取 样后输出信号。
如图 15 一 8 ( a ）所示是一种常见的取 样一保持电路，大器组成。它由取样开关、 保持电容和缓冲放
2 ．量化和编码
15 . 3 . 2 逐次逼近型 AOC
15 . 3 . 3 双积分型 A / O 转换器
▪ 1 ．电路租成 如图 15 一 n 所示为双积分型 A / D 转
换器的原理框图，由基准电压、积分器、 比较器、计数器、控制门等组成。
倒T电阻网络 OAC
15 . 2 . 3 OAC 的主要技术指标
▪ 1 ．分辫率
2 转换精度
转换精度是指 DAC 实际输出模拟电压 值与理论输出模拟电压值之差。显然，这 个差值越小，电路的转换精度越高。
3 建立时间
建立时间是指 DAC 从输人数字信号开 始到输出模拟电压或电流达到稳定值时所 用的时间。
15 . 2 数模转换器（ DAC )
▪ 15 . 2 . 1 OAC 的基本工作原理 DAC 用于将输人的二进制数字量转换
为与该数字量成比例的模拟量（电压或电 流）。其组成框图如图 15 一 2 所示。图 中，数据锁存器用来暂时存放输人的数字 量，这些数字量控制模拟电子开关，将参 考电压源 U 脚按位切换到电阻译码网络中 变成加权电流，然后经运放求和，输出相 应的模拟电压，完成 D / A 转换过程。
集成 OAC 举例
DACO832 是常用的集成 DAC ，它是 用 CMOS 工艺制成的双列直插式单片 8 位 DAC , 可以直接与 Z8 。， 8080 , 8085 , MCS51 等微处理器相连接。其结构框图和 引脚排列图如图 15 一 5 所示。
15 . 3 模数转换器（ ADC )
2 ．工作原理
3 ．主要特点
▪ 1 ）性能比较稳定、转换精度高 ▪ 2 ）抗干扰能力强，电路较简单 ▪ 3 ）工作速度低
15 . 3 . 4 AOC 的主要技术指标
▪ 1 ．分辫率 ▪ 2转换速度 ▪ 3相对精度
15 . 3 . 5 集成 AOC 举例
A 809 是常见的集成 ADC 。它是采用 CMOS 工艺制成的 8 位 8 通道单片 A / D 转换器，采用逐次逼近型 ADC ，适用于分 辨率较高而转换速度适中的场合。