第6章集成DAC和DC的原理与组成

1、6-1 集成数模转换器（dac）6-2 集成模数转换器（adc）6-3 应用举例典型的数字控制系统框图dac: 把输入的数字量变换成与之成一定比例的模拟量。102niiirefrefadkvkdvvd：n位数字量k：比例常数vref：参考电压vlsb：最小输出 电压（d=1时的输出电压）6-1-1 常用d/a换器技术6-1-2 集成dac的组成6-1-3 dac的主要技术参数6-1-4 集成dac芯片的选择6-1-5 典型集成dac应用举例一、权电阻网络daciniinrefofdvvrr222/10时：当特点：电阻取值太多。iniinrefofdvvrr22310时：当电流相加型特点：流过开

2、关的电流变化较大。iniinrefodvv223210电压相加型特点：流过开关的电流变化较大。iniinrefofdvvrr2210时：当特点：开关的接触电阻影响转换精度。iniinrefofdrivrr223101时：当特点：用恒流源iref,开关用差分放大器，速度高。1、偏移二进制码2、补码 当输入为100时，输出为0。因此，要注入偏置电流。的输出电流。单极性时，为输入为daciirviomsbomsbofrofof010 输入从-1到0变化时，输入所有位都变，将会产生最大的毛刺。1、 仅集成电阻网络和模拟开关。2、 集成了电阻网络、模拟开关、参考电源和输出运算放大器。3、 除上之外，还集

3、成了外围接口电路、带输入缓冲器或锁存器、带输入数据分配器、带输入串并变换器、带输入fifo 121nreflsbvv满量程输出电压最小输出电压一、分辨率二、转换误差失调误差 增益误差 非线性误差 三、建立时间 d/a转换器输入发生 阶跃到 输出稳定在规定的误差范围内的最大时间。低速：建立时间300s,工作速度3.3khz中速：建立时间10300s,工作速度1003.3khz高速：建立时间0.0110s,工作速度100mhz100khzdac芯片的选择1.输入数字量的特征2.负载特性3.参考电源的特性4.动态特性5.接口特性6.工作条件、环境条件dac0832功能图 dac0832内倒t形网络双

4、缓冲工作方式连接图和时序图单缓冲和直通工作方式70822iiirefodvv6-2-1 a/d转换的一般过程6-2-2 常用a/d转换技术6-2-3 集成adc的组成6-2-4 adc的主要技术参数6-2-5 集成adc芯片的选择6-2-6 典型集成adc应用举例adc：把模拟信号转换为一定格式的数字量。refavtvd/ )(一、采样和保持采样：以一定的周期读取输入电压信号。采样定理：fs2, famax 工程上： fs10famax保持：使读取的信号在周期内不变。采样和保持电路二、量化和编码量化：把取样电平归化到最接近的离散电平上。编码：用二进制码表示离散电平。四舍五入 去零求整ogogo

5、gmaxogogogmaxvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv.7v 7 21v 1 1 0 12.6.5v 7 5 . 10.5v 1 5 . 0 0 50 1.去零求整量化误差：四舍五入量化误差：量化误差：一、并行型a/d转换器二、串/并型a/d转换器三、逐次比较型a/d转换器四、双积分型a/d转换器五、v-f型a/d转换器六、-型a/d转换器一、并行型a/d转换器refrefrefrefrefrefrefrefvvvvvvvvvvvvvvvv16151613161116916716516316187654321并行型a/d转换器12345670246142 qqqqqqqdq

6、qqdqd八位双极性快速并行型a/d转换器特点：转换速度高（100mhz以上） 器件量过大，精度不高。二、串/并行型a/d转换器特点：兼顾转换速度和器件量。三、逐次比较型a/d转换器特点：转换速度中速（几十k到几百khz）， 成本较底。12位二进制a/d转换电压2865（量化单位）的比较过程 逐次比较型adc的vf波形图（va=2865量化单位）4位十进制a/d转换电压3495的比较过程四、双积分型a/d转换器1、开始时，计数器为零，电容c上电压为零。2、第一阶段：s1接通，s2断开，积分器对va积分，g为高，门开，计数器计数，直到计满，计数器重新回零。3、第二阶段：s2接通，s1断开，积分器

7、对-vref积分，g为高，门开，计数器计数，直到g低，门关，计数器停止计数。双积分型a/d转换器工作原理11001111ntvrctvrcdtvrcvcpaata200011 ; 01ntvrctvrcvdtvrcvcprefreftrefrefavvnn123位半bcd码双积分型adc功能图图6-3-3 icl7135连接图和工作时序图数字设计引论6-3adc和dac的应用实例 1、抗干扰能力强。2、电路结构简单。3、编码方便。4、转换速度低。双积分型a/d转换器的特点五、v-f型a/d转换器（电压-频率-数字）aakvrtivttf20211rviqqdtiiqdtiqaititi0)(2

8、10020121v-f型a/d转换器逻辑图六、 -型a/d转换器 -型adc在 va=0 时的工作波形 -型adc在 va=8v 时的工作波形 -型adc在 va=8v 时的各点电压或逻辑关系表一种集成-型adc原理框图1、 仅集成量化编码器电路。2、 集成了s-h电路和量化编码器电路。3、 除上之外，还集成了外围接口电路。、带有各种输出接口、带有多路输入通道选择、带有内部存储器、带有输出分配电路、带有微处理器的可编程adc max121 :anv压所能分辨的输入最小电一、分辨率二、转换误差：绝对误差：定义为输出数字量对应的理论模拟值与实际输入模拟值之间的差值（1/2lsb, 1lsb) 。相对误差：定义为上述差值与额定最大输入模拟值的百分数（ 0.05%， 0.1%)。三、转换时间：adc完成一次转换所需的时间。要考虑的因素：一、输入模拟量的性质二、系统对分辨率、转