数字电子技术基础（哈尔滨工程大学）数字教案（第11章）.pptVIP

11.3.2 抽样保持电路 ！加大输入电阻 ！减小输出电阻 ！Av=1 集成取样保持电路LF198 调零 输入模拟电压 取样控制信号 外接保持电容 在取样阶段，开关S接通，运放AI,A2构成两级电压跟随器 在保持阶段，S断开，电容CH上电荷保持不变，使输出电压 保持不变。 二极管D1,D2和电阻R1构成保护电路。 在取样阶段，S接通，D1,D2截止，保护电路不起作用。 在保持阶段，S断开， 保持不变；但 在变，使 达到正（负）最大值，使开关S承受过高的电压。接上保护电路后可使 基本等于输入电压 。 11.3.3 并联比较型A/D转换器 并联比较型 量化 输入→量化 →编码 111 110 101 100 011 010 001 000 d2 = Q4 d1= Q6 + Q4Q2 d0 = Q7 + Q6Q5 + Q4Q3 + Q2Q1 2、特点 *快，CLK触发信号到达到输出稳定建立只需几十纳秒 *精度，受参考电压、分压网络等因素影响 *有存储器，不需要S/H电路 *电路规模，n位需要2n-1比较器，触发器 11.3.4 反馈比较型A/D转换器 1、计数型 基本原理：取一个“D”加到DAC上，得到模拟输出电压，将该值与输入电压比较，如两者不等，则调整D的大小，到相等为止，则D为所求值 ！简单 ！慢 2、逐次渐近型 ！电路不太复杂 ！较快 1 0 0 0 0 3位：5个CLK N位: ( n+2)个CLK 11.3.5 双积分型A/D转换器 双积分型（V-T变换型） 先将V转换成与之成正比的时间宽度信号，然后在这个时间 内用固定频率脉冲计数 电路实现 11.3.6 V-F变换型A/D转换器 11.3.7 ADC的转换速度与转换精度 一、速度取决于电路结构类型 并联比较型：最快 <1微秒 逐次渐近型：较快 10~100微秒/次（n+2）TCP 计数器型： 较慢 （2n-1）TCP 双积分型： 最慢 几十毫秒/次 2n+1TCP 二、转换精度 1. 分辨率：以输出二进制或十进制的位数表示，说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。 2. 转换误差：通常以输出误差最大值的形式给出，表示实际输出的数字量和理论上应有的输出数字量之间的差别。 1、熟练掌握各型A/D，D/A转换器的主要特性参数及使用方法 2、正确理解各型A/D，D/A转换器的工作原理 第十一章 数-模（D/A）和模-数（A/D）转换 11.1 概述 一、用途及要求 传感器 放大器 A/D 转换 微型计算机 控制 对象 D/A 转换 温度 时间 ！精度 ！速度 电加热炉 热电偶 执行机构 二、分类 11.2 D/A转换器 D 111101… D/A A(电压 或 电流) ？ 11.2.1 权电阻网络D/A转换器 一、电路结构和工作原理 优缺点： 1. 优点：简单 2. 缺点：电阻值相差大，难于保证精度，且大电阻不宜于集成在IC内部 11.2.2 倒T形电阻网络DAC 希望用较少类型的电阻，仍然能得到一系列权电流 R R R R 11.2.3权电流型D/A转换器 1.电路组成 下图所示为四位权电流型D/A转换器的原理图。它由权电流I/16、I/8、I/4、I/2,电子模拟开关S0、S1、S2、S3,基准电压UREF及求和运算放大器组成。 电子模拟开关S0～S3受输入数字信号d0～d3控制,如果第i位数字信号di=1,则相应的开关Si将权电流源接至运算放大器的反相输入端；若di=0,其相应的开关将电流源接地。 权电流型D/A转换器 恒电流源电路经常使用如图所示的电路结构形式。只要在电路工作时UB和UEE稳定不变,则三极管的集电极电流可保持恒定,不受开关内阻的影响。电流的大小近似为 ? 权电流D/A转换器中的电流源 2.工作原理 在权电流型D/A转换器中,有一组恒电流源,每个恒电流源的大小依次为前一个的1/2,和二进制输入代码对应的权成正比。 输出电压为 可见,输出电压u0正比于输入的数字量,实现了数字量到模拟量的转换。权电流D/A转换器各支路电流的叠加方法与传输方式和R－2R倒T型电阻网络D/A转换器相同,因而也具有转换速度快的特点。此外,由于采用了恒流源,每个支路电流的大小不再受开关内阻和压降的影响,从而降低了对开关电路的要求。 采用具有电流负反馈的BJT恒流源电路的权电流D/A转换器： 由倒T形电阻网络分析可知，IE3=I/2，IE2=I/4，IE1=I/8，IE0=I/16，