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1、第七章 A/D、D/A转换,7.1 概述,一、D/A、A/D转换的含义,D/A(Digital-Analog Converter)数模转换器 A/D (Analog-Digital Converter)模拟转换器,A/D ：人机 D/A： 机人,二、D/A转换器种类,1、权电阻网络D/A（两级或多级权电阻） 2、T型电阻网络D/A 3、倒T型电阻网络D/A 4、权电流型D/A 双极性输出D/A,三、A/D 转换器种类 直接A/D和间接A/D两大类,1、直接A/D 转换 并联比较型 反馈比较型：计数式 逐次渐进式 跟随式 2、间接转换A/D 积分式A/D ：直接积分式 （V-T） 双积分式 电压
2、-频率变换A/D （V-F）,7.2 D/A转换器,一、权电阻网络D/A转换器, 工作原理 反向比例求和运算 特点：原理结构简单 位数增多，电阻种类多，阻值差异大,二、T型电阻网络D/A转换器, 电路工作原理,节点特点：每个节点接三个支路 每个支路的等效电阻为2R, 特点： 电阻种类两种和位数无关。,三、倒T型电阻网络D/A转换器, 电路原理, 特点： 各支路电流值不同，但始终存在,倒T型结构的IC 10位CMOS倒T型电阻网络D/A转换器AD7520,8位CMOS倒T型电阻网络D/A转换器DAC0832 DAC0832逻辑框图,四、权电流型D/A转换器, 电路原理, 特点： 各支路电流值不同
3、，按2倍数衰减，恒流源 转换精度高。,四种D/A转换器比较,五、双极性输出D/A转换器, 计算举例,六、D/A转换器的重要参数,7.3 A/D转换器,一、 A/D转换步骤和方式,二、采样保持电路,1.原理电路,2. 改进电路,3.采样保持集成电路LF398/198, 原理电路 LF398/198IC,三、多路模拟开关 （Multiplexer）,8选1 MUX AD7501,四、直接A/D转换器 1.并联比较型A/D转换器,原理电路,原理分析 特点： 转换速度快 ns量级 硬件开销大，位数增多 A.DFF数量增多 3bit A.DFF 7 个 4bit A.DFF 15个 10bit A.DF
4、F 1023个,2.计数式反馈比较型A/D转换器,原理电路,电路组成部分 D/A转换器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP,工作原理 a. 计数器清零 b. c. d. 计数器状态Qn-1Q0输出 电路特点 a.结构原理简单 b.转换速度慢 ， n位计数器,计算举例 计数式A/D转换器 D/A为8bit 时钟CP的频率 f=2 KHz 1.完成最长一次转换所需时间Tmax ？ 2.若,3.逐次渐近型A/D转换器,原理电路,电路组成部分 D/A转换器 开环电压比较器 移位寄存器 逻辑控制电路 时钟CP,工作原理 a. 转换前准备，清寄存器 b. c. d. e. 输出寄存器状态。返回
5、初始态。,电路特点 转换速度高于计数式 n位寄存器n拍加12拍 输出、复位时间 控制逻辑电路相对复杂。,计算举例,五、间接A/D转换器 1. 直接（一次）积分式A/D,原理电路,电路组成部分 反相比例积分器 电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP,工作原理 a. 转换前准备，S合，C放电，计数器清零。 b. c. 输出寄存器状态,转换波形图,计算举例,2.双积分式A/D,原理电路,电路组成部分 反相比例积分器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路 时钟CP,工作原理 a. b. c.,转换波形及参数,电路特点 a. 转换电路结构简单，不需D/A转换器； b. 转换精度不受电路元件参数R,C,时钟 等因素的影响。 c. 工作速度相对较慢，转换最长时间 计算举例 双积分A/D转换器计数器位长10bit，,3.电压频率（V-F）变换A/D转换器,电路原理,电路组成部分 反相比例积分器 开环电压比较器 计数器 逻辑控制电路,工作原理 a. 转换前准备，S合，电容C放电，计数器清零。 b. c.,六、A/D转换器的重要参数,转换速度 高速 并联比较型 中速 逐次渐进型 低速 间接A/D 转换精度,