1、学习情境十二 A/D、D/A电路制作与调试,本情境主要内容,数/模转换电路 模/数转换电路 数字电压表的制作与测试,模/数、数/模电路基础知识,本次课主要内容,数/模转换电路 模/数转换电路 数字电压表的制作与测试,模-数转换 定义：模拟信号到数字信号的转换称为模-数转换，或称为A/D（Analog to Digital）。 把实现A/D转换的电路称为A/D转换器（Analog Digital Converter ADC）。,数-模转换 定义：模拟信号到数字信号的转换称为模数转换，或称为A/D（Analog to Digital） 把实现D/A转换的电路称为D/A转换器（ Digital An
2、alog Converter DAC）。,6.2 任务资讯 概述,例1：CD播放器,问：声音信号怎样制成光蝶呢？,6.2 任务资讯 概述,6.2 任务资讯 概述,例2：电子温度自动调节器,6.2.1 D/A转换器,1.D/A转换器输入、输出关系框图,D/A转换器的基本原理：,二进制的每一位按“权”值转换为相应的模拟量， 然后将代表各位的模拟量相加。模拟量与输入的数字量成 正比,设输入的数字量D=d2d1d0，输出模拟量为uO= ？,d 2U2 d 1U1 d 0U0,则：uo= U2+U1 +U0 = kD,k为比例系数（转换系数）； D为输入的n位二进制数。,6.2.1 D/A转换器,按电阻
3、网络的不同，可将DAC分成权电阻网络、T型电阻网络、倒T型电阻网络等几类。,6.2.1 D/A转换器,2.倒T型D/A转换器电路组成,输入n位二进制数中第i位di=1时，Si就把网络中相应2R电阻接到 求和运放的反相输入端，反之di=0时，Si则将2R电阻接地。,6.2.1 D/A转换器,、无论输入的数码di的状态如何，对应的开关不是接地就是接虚地，各支路电流始终不变。 、从各节点向左看，等效电阻均为R，各开关支路的电流分别为I/2、I/4、I/8。,3.倒T型D/A转换器工作原理,4.输入为n位二进制数时的表达式,6.2.1 D/A转换器,5. D/A转换器的主要参数,6.2.1 D/A转换
4、器,表6.2.1 常见集成DAC芯片,6.2.1 D/A转换器,DAC0832的共有20个引脚，各引脚的功能说明详见教材P.148,6.2.1 D/A转换器,6.2.2 A/D转换器,模数转换的方法很多，有并联比较型、逐次逼近型和双积分型等,6.2.2 A/D 转换器,砝码愈多，误差愈小，代码位数愈多,说 明 、控制电路使数码寄存器为100， 、D2D1D0经D/A转换为uo,ui与uo比较uiuo， 保留1，否则去1； 、 D2D1D0次高位置1，并转换为uo,ui与uo比较 uiuo， 保留1，否则去1； 、 D2D1D0最低位置1，并转换为uo,ui与uo比较 uiuo， 保留1，否则去
5、1。,6.2.2 A/D 转换器,1.逐次逼近型A/D转换器工作原理：,6.2.2 A/D 转换器,基本原理： 对输入的模拟电压ui和参考电压前后UREF进行两次积分，先将输入的模拟电压ui 转换成与其大小成正比的时间间隔，然后在此时间间隔内用不变的频率计数，计数器所累计的数字量正比于输入的模拟电压。,6.2.2 A/D 转换器,优点：工作稳定，有较强抗干扰能力缺点：转换速度低应用：用于精度较高而转换速度要求不高的仪器仪表中(如数字万用表)双积分集成ADC有：AD7555 ICL7126 ICL7109 MC14433等,6.2.2 A/D 转换器,3.A/D转换器主要参数,（2）转换误差实际输出的数字量和理论上输出的数字量之间的误差。,（3）转换速度ADC的转换速度主要取决于转换电路的类型， 并联比较型ADC的速度最快，其次是逐次比较型ADC，双积分ADC的转换速度最低。它们分别在50ns 数十到数百ms之间。,（1）分辨率输出数字量变化一个最低有效位（LSB）所对应的输入模拟电压的变化量。例如，ADC输入模拟电压范围为010V，输出为10位二进制数，则分辨率为（mV）分辨率也可以用百分数表示，即1/(2n-1)100%。一般来说，位数越多，则每一位二进制代码的模拟量越小，其分辨能力也就越高。,6.2.2 A/D 转换器,6.2.2 A/D 转换器,
