第11章模拟量和数字量的转换.ppt

应用叠加原理将这四个电压分量叠加，得出T形电 阻网络开路时的输出电压UA，即等效电源电压UE
U A U E U R 21 d3 U R 22 d 2 U R 23 d1 U R 24 d0
U R 24 (d3 23 d2 22 d1 21 d0 20 )
形电阻网络的等效电路 T形电阻网络与运算放大器联接 的等效电路
在输入模拟电压不变的前提下，当转换电路的 供电电源电压发生变化时，对输出也会产生影响。 这种影响可用输出数字量的绝对变化量来表示。
误差越小，转换精度越高。 2. 相对精度
相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性 的误差。在理想的情况下，所有的转换点应当在一 条直线上。
3. 转换精度 它是指完成一次转换所需的时间。转换的时间
是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定 的数字输出信号所经过的这段时间。采用不同的转 换电路，其转换速度是不同的。并行型比逐次逼近 型要快得多。低速的ADC为1~30，中速为50us，高 速约为50ns。ADC0809为100us。 4. 电源抑制
➢ 目前一般用的大多是单片 集成ADC，其种类很多， 例如AD751，ADC0801， ADC0804，ADC0809等。 ➢ ADC0809是CMOS八位 逐次逼近型A/D转换器，它 的外引线排列如图所示。
11.2.2 模—数转换器的主要技术指标
1．分辨率 以输出二进制数的位数表示分辨率，位数越多，
第11章 模拟量和数字量的转换
本章主要内容： D/A转换器 A/D转换器
11.1 D/A转换器
11.1.1 T型电阻网路D/A转换器 ➢ D/A转换器有多 种，下面只介绍 目前用得较多的T 形电阻网络D/A转 换器，四位转换 器的电路如图所 示。
T形电阻网络D/A转换器
只当d0=1时，即d3d2d1d0= 0001，其电路如图（a） 所示。最后的等效电路，如图（b）所示。
考电压偏离标准值、运算放大器的零点漂移、模拟
开关的压降以及电阻阻值的偏差等原因所引起的。
3．线性度 通常用非线性误差的大小表示D/A转换器的线性
度。产生非线性误差有两种原因：一是各位模拟开 关的压降不一定相等，而且接和接地时的压降也未 必相等；各个电阻阻值的偏差不可能做到完全相等， 而且不同位置上的电阻阻值的偏差对输出模拟电压 的影响也不一样。 4．输出电压（或电流）的建立时间
倒T形电阻网络D/A转换器，其电路如下图所示。 图中的电子模拟开关也由输入数字量来控制，当 二进制数码为1时，开关接到运算放大器的反相输 入端，为0时，开关接地。
倒T形电阻网络D/A转换器
DA7520是十位CMOS D/A转换器，其电路采用倒T形 电阻网络。模拟开关是CMOS型的，也同时集成在 芯片上，但运算放大器是外接的。DA7520的外引 线排列及联接电路如图所示。
从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳 定值所需时间，称为建立时间。建立时间包括两部 分Baidu Nhomakorabea一是距运算放大器最远的那一位输入信号的传 输时间；二是运算放大器到达稳定状态所需时间。
5．电源抑制比 在高质量的D/A转换器中，要求模拟开关电路和
运算放大器的电源电压发生变化时，对输出电压的 影响非常小。输出电压的变化与相对应的电源电压 变化之比，称为电源抑制比。
11.2 A/D转换器
11.2.1 逐次逼近型A/D转换器 ➢ 逐次逼近型A/D转换器一般由顺序脉冲发生器、逐次逼近 寄存器、A/D转换器和电压比较器等几部分组成，其原理框 图如图所示。
逐次逼近型A/D转换器的原理框图
➢ 结合右图的具体电路来说明逐次逼近的过程。电路由下列几 部分组成：逐次逼近寄存器；顺序脉冲发生器；D/A转换器； 电压比较器；控制逻辑门；读出“与”门。
11.1.2 D/A转换器的主要技术指标
1．分辨率 D/A转换器的分辨率是指最小输出电压与最大输
出电压（对应的输入二进制数的所有位全为1）之 比。例如十位D/A转换器的分辨率为：
1
1
0.001
210 1 1023
2．精度
转换器的精度是指输出模拟电压的实际值与理
想值之差，即最大静态转换误差。这误差是由于参