共4份电子技术课件

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23.2A/D转换器

模–

数(A/D)转换器的任务是将模拟量转换成数字量,它是模拟信号和数字仪器的接口。根据其性能不同，类型也比较多。

下面介绍逐次逼近式A/D转换电路的原理和一种常用的集成电路组件。最后举例说明其应用。逐次逼近型模—数转换器原理框图23.2.1逐次逼近式A/D转换器

其工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若有四个砝码共重15克,每个重量分别为8、4、2、1克。设待秤重量Wx=13克，可以用下表步骤来秤量：28g+4g38g+4g+2g48g+4g+1g

18g8g<13g，12g<13g，14g>13g，13g＝13g，8g12g12g13g暂时结果砝码重比较判断顺序保留保留撤去保留1.转换原理放哪一个砝码砝码是否保存2.转换过程23411000UA

UI6VUA

UI5.5V留去留留4VUA

UI5VUA

UI“1”留否d3d2d1d0UA(V)顺序比较判断110010101011例：UR=8V，UI=5.52VD/A转换器输出UA为正值转换数字量10114+1+0.5=5.5V转换误差为–0.02V例：UR=8V，UI=5.52V若输出为8位数字量转换数字量10110001

4+1+0.5+0.03125=5.53125V转换误差为+0.01125V位数越多误差越小逐次逼近转换过程示意图t0t1t310001100101010001011t2UA

>UIUA

<UI(转换误差:–0.02V)23.2.2A/D变换器的主要技术指标1.分辨率

以输出二进制数的位数表示分辨率。位数越多，误差越小，转换精度越高。2.转换速度

完成一次A/D转换所需要的时间，即从它接到转换控制信号起，到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间。3.相对精度

实际的各个转换点偏离理想特性的误差。

4.其它功率、电源电压、电压范围等。

ADC0809八位A/D转换器ADC0809管脚分布图

B23.2.2

双积分型A/D转换器

双积分型A/D转换器属于电压－时间变换的间接A/D转换器。

基本原理是将一段时间内的输入模拟电压

和参考电压UR通过两次积分，变换成与输入电压平均值成正比的时间间隔,再变换成正比于输入模拟信号的数字量。双积分型A/D转换器的电路图1.电路图A/D转换器的工作波形图2.转换原理(1)转换开始前

转换信号uC=0,各触发器清零,并使S2闭合,让积分电路的电容C完全放电。

使uL=1，由控制电路将，S2断开，并将S1接到输入电压端，积分电路开始对uI积分。积分输出uA为负值，比较器输出uC为1，开通CP控制门G，计数器开始计数。(2)对输入模拟电压的积分A/D转换器的工作波形图2.转换原理

当计到2n个脉冲时,计数器输出全0,同时输出一进位信号,使FFS置1。对uI的积分结束，积分时间T1=2nTCP,TCP为CP的周期，即一

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