第13章-数模与模数转换器课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第13章-数模与模数转换器课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 13 数模 转换器 课件
- 资源描述:
-
1、2023-5-7第第13章章 数数/模与模模与模/数转换器数转换器 13.1 数数/模(模(D/A)转换器)转换器 13.2 模模/数(数(A/D)转换器)转换器2023-5-7引言引言模拟信号模拟信号 数字信号:数字信号:A/D转换器转换器 (ADCAnalog Digital Converter)数字信号数字信号 模拟信号:模拟信号:D/A转换器转换器 (DAC Digital Analog Converter)图图13-1 A/D和和D/A转换器应用示意图转换器应用示意图 2023-5-7A/D转换器、转换器、D/A转换器的应用转换器的应用放大器放大器传感器传感器(温度、压温度、压力、流
2、量、力、流量、应力等)应力等)采样采样/保持器保持器A/D计算机计算机显示器显示器D/A示波器示波器打印机打印机计算机进行各种计算机进行各种数字处理(如滤数字处理(如滤波、计算)、数波、计算)、数据保存、打印等据保存、打印等显示器显示字符、显示器显示字符、曲线、图形、图曲线、图形、图象等象等2023-5-713.1数数/模(模(D/A)转换器)转换器常用在电阻网络常用在电阻网络D/A转换器和转换器和T形电阻网络形电阻网络D/A转换器转换器 13.1.1权电阻网络权电阻网络D/A转换器转换器 权电阻网权电阻网络、电子络、电子开关、基开关、基准电压源准电压源和运算放和运算放大器等部大器等部分组成。
3、分组成。图图13-2 权电阻网络权电阻网络D/A转换器转换器 2023-5-71.电子开关的作用及其组成电子开关的作用及其组成双向电子开关双向电子开关 021,SSSnn分别受输入二进制数码分别受输入二进制数码 021,dddnn的控制的控制 图图13-3 5位二进制数位二进制数11010D/A转换示意图转换示意图 2023-5-7电子开关由电子开关由晶体管或场晶体管或场效应晶体管效应晶体管构成构成 图图13-4 晶体管双向电子开关晶体管双向电子开关2.权电阻网络权电阻网络权电阻网络的电阻取值也符合二进制规律。由于电权电阻网络的电阻取值也符合二进制规律。由于电阻阻值和每一位的阻阻值和每一位的“
4、权权”相对应,所以称为权电阻相对应,所以称为权电阻网络网络 2023-5-7运算放大器输入端的权电阻网运算放大器输入端的权电阻网络构成反相加法运算电路。这络构成反相加法运算电路。这样,就可以将权电阻网络所转样,就可以将权电阻网络所转换得的各位模拟量相加,最后换得的各位模拟量相加,最后获得获得D/A转换。转换。3.运算放大器运算放大器2023-5-7 D/A的组成的组成输入输入4位二进制数位二进制数输出输出模拟模拟电压电压S0S3:模拟电子开关模拟电子开关D=0,S倒向地倒向地D=1,S倒向倒向VREF电阻网络电阻网络求和运算放大器求和运算放大器VREF2R2R2R2R2RRRR2RS0S1S2
5、S3精密参精密参考电压考电压D0D1D2D3+-3R3R/2UO2023-5-7VREF2R2R2R2R2RRRRS0S1S2S3D0D1D2D32R+-3R3R/2UO当当D3D2D1D0=0000时时,S3S2S1S0都倒向地都倒向地UO=0V D/A转换原理转换原理当当D3D2D1D0=0000时时UO3R2R+-3R/2R等效电路等效电路3R0000AV=-12023-5-7VREF2R2R2R2R2RRRRS0S1S2S3D0D1D2D32R+-3R3R/2UO D/A转换原理转换原理(续续)当当D3D2D1D0=1000时时,S2S1S0都倒向地,都倒向地,S3倒向倒向VREFUO
6、3R+-3R/2等效电路等效电路2R2RVREF2RRVREF/2UO=-VREF/2当当D3D2D1D0=1000时时0001AV=-13R2023-5-7VREF2R2R2R2R2RRRRS0S1S2S3D0D1D2D32R+-3R3R/2UO D/A转换原理转换原理(续续)当当D3D2D1D0=0100时时,S3S1S0都倒向地都倒向地S2倒向倒向VREF当当D3D2D1D0=0100时时UO=-VREF/4UO3R+-3R/2等效电路等效电路2RRVREF2R2R2R3RVREF/40010AV=-12023-5-7D/A转换原理转换原理(续续)VREF2R2R2R2R2RRRRS0S
7、1S2S3D0D1D2D32R+-3R3R/2UO同理可推导,同理可推导,当当D3D2D1D0=0010时,时,UO=VREF/8 当当D3D2D1D0=0001时,时,UO=VREF/162023-5-7 D/A转换原理转换原理(续续)D3D2D1D0=1000时,时,UO=VREF/2=D3VREF/21D3D2D1D0=0100时,时,UO=VREF/4=D2VREF/22D3D2D1D0=0010时,时,UO=VREF/8=D1VREF/23D3D2D1D0=0001时,时,UO=VREF/16=D0VREF/24根据叠加原理根据叠加原理:UO=(D3VREF/21+D2VREF/22
8、+D1VREF/23+D0VREF/24)=(D3/21+D2/22+D1/23+D0/24)VREF =(VREF/24)(23 D3+22 D2+21 D1+20 D0)2023-5-7UO=(VREF/24)(23 D3+22 D2+21 D1+20 D0)D/A转换原理转换原理(续续)此式表明此式表明:D/A电路输出模拟电压电路输出模拟电压UO与输入的与输入的 数字量数字量D3D2D1D0成正比成正比2023-5-7 例例13-1 设设R10VU,试分别求出二进制数,试分别求出二进制数1010和和1111相对应的模拟输出量。相对应的模拟输出量。解:解:(1)当数字量为当数字量为1010
9、时时 o1234101010V6.25V2222U(2)当数字量为当数字量为1111时时o1234111110V9.375V2222U显然,输出模显然,输出模拟量与输入数拟量与输入数字量成正比字量成正比 权电阻网络权电阻网络D/A转换器的转换器的优点优点:电路结构简单,可:电路结构简单,可适用于各种有权码适用于各种有权码;缺点缺点:阻值有一定的误差,且:阻值有一定的误差,且易受温度变化的影响,位数较多时,阻值分散性也易受温度变化的影响,位数较多时,阻值分散性也很大很大 2023-5-713.1.2 T形电阻网络形电阻网络D/A转换转换T形电阻网络形电阻网络D/A转换器只采用了转换器只采用了R、
10、2R两种阻值的两种阻值的电阻,克服了权电阻网络电阻,克服了权电阻网络D/A转换器的不足在集成转换器的不足在集成D/A转换芯片中得到更广泛的应用转换芯片中得到更广泛的应用 图图13-5 T形电阻网络形电阻网络D/A转换器转换器 2023-5-7基准电压源基准电压源UR输出的总电流是固定的,其大小为:输出的总电流是固定的,其大小为:RUIR输出电流和各支路电流的关系为:输出电流和各支路电流的关系为:112012222onnnIIIIddd120R1201(222)2nnnnnUdddR因为因为 1FoII 输出模拟电压输出模拟电压Uo:120RFo120(222)2nnnnnURUdddR T形电
11、阻网络形电阻网络D/A转换器的输出模转换器的输出模拟电压拟电压Uo与输入的数字量成正比与输入的数字量成正比(13-4)2023-5-7一般取一般取RF=R,则式,则式(13-4)可写成如下形式可写成如下形式120Ro120(222)2nnnnnUUddd 1R022niiniUd(135)T形电阻网络形电阻网络D/A转换器的转换器的特点特点:电子开关:电子开关Sk不管不管是接地还是接虚地,流过各支路是接地还是接虚地,流过各支路2R电阻中的电流电阻中的电流总是近似恒定值,在集成芯片中应用得最广泛总是近似恒定值,在集成芯片中应用得最广泛 2023-5-713.1.3 D/A转换器主要技术指标转换器
展开阅读全文