电工学-第13章模拟信号与数字信号的相互转换

1第13章模拟信号与数字信号的相互转换13.1数模转换器13.2模数转换器13.3应用实例

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数模转换器

数字量与数字量等值的十进制数成正比的模拟量D/AD/A转换器的组成：(1)数码寄存器(2)模拟电子开关电路(3)解码网络(4)求和电路(5)基准电压高等教育出版社高等教育出版社3D3D2D1D0UREF－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4

32

1S3

S2

S1

S0

Uo△RRR

数模转换器电子双向开关Di=0

时，Si

接地；Di=1

时，Si

接UREF

。4－＋＋3R82R2R2R2R2R2R4

32

1S3

S2

S1

S0

Uo△RRRUi=0=0(1)D3D2D1D0=0000

时高等教育出版社5(2)D3D2D1D0=0001时（S10单独接UREF

）UREF+－2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo1△2RUREF24Uo0=－输出：高等教育出版社6(3)D3D2D1D0=0010

时（S1单独接UREF

）UREF+－2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo2△2R输出：UREF23Uo1=－高等教育出版社7(4)D3D2D1D0=0100

时（S2单独接UREF

）+－UREF2R2RR4

2R2R13R2RR－＋＋3R8

Uo3△2R输出：UREF22Uo2=－高等教育出版社8(5)D3D2D1D0=1000

时（S3单独接UREF

）+－UREF2R2R2RR4

2R2R13R2R－＋＋3R8

Uo4△2R输出：UREF21Uo3=－高等教育出版社9Uo=D3Uo3＋D2Uo2＋D1Uo1＋D0Uo0UREF24Uo=－∑2i

Di

3i=0UREF2Uo=－(D3＋D2＋D1＋D0)UREF22UREF23UREF24

Di

=1时，Si

接UREF

；Di=0时，Si

接地。

若输入为n位，则UREF2nUo=－∑2i

Di

n-1i=0∑2i

Di

n-1i=0与n位二进制数等值的十进制数高等教育出版社10最小输出电压→输入二进制数为0···01最大输出电压→输入二进制数为1···11UominUomaxKRR=12n－1=

分辨率KRR高等教育出版社11

电子双向开关T1＋UREF

DiSi＋UCC

－UBBT2T3T4Di=0

时，T4饱和导通，Si=0

；Di=1

时，T3饱和导通，Si=1。高等教育出版社128位R-2R型数模转换器DAC0832片选端写选通1输入锁存允许写选通2数据传输控制基准电压反馈信号输入电流输出线高4位数据输入线低4位数据输入线模拟地数字地电源高等教育出版社13解：(1)输入二进制数为

1011

时=－2－6×10×(0×25＋0×24

＋1×23＋0×22＋1×21＋1×20)

V=－1.71875V

[例13.1.1]

某六位R－2R型数模转换器的基准电压UREF=10V，求输入二进制数为1011

和111101

两种情况下的输出模拟电压及该数模转换器的分辨率。=－9.53125VUREF26Uo=－∑2i

Di

5i=0UREF26Uo=－∑2i

Di

5i=0(2)输入二进制数为

111101

时(3)分辨率KRR=12n－1

=126－1=－0.0159高等教育出版社1413.2

模数转换器

对逐次逼近型A/D转换器的工作原理的认识天平

砝码8421真值为13g高等教育出版社1513.2

模数转换器在最高位设定数字量1D/A模拟量

与待转换的模拟量比较

修改在次高位设定数字量1D/A模拟量

修改

与待转换的模拟量比较直至设定的数字量与待转换的模拟量之间的误差小于最低一位数字量为止。

对逐次逼近型A/D转换器的工作原理的认识高等教育出版社16一、结构（1）顺序脉冲分配器（2）数码寄存器（3）数模转换器（4）电压比较器D1顺序脉冲分配器CP1CP2CP3CP4CP5D4D3D2uAux清零Q41DC1SDFF4RD－

++

Q31DC1SDFF3RDQ21DC1SDFF2RDQ11DC1SDFF1RD1111数模转换器高等教育出版社17D1顺序脉冲分配器CP1CP2CP3CP4CP5D4D3D2uAux清零Q41DC1SDFF4RD－

++

Q31DC1SDFF3RDQ21DC1SDFF2RDQ11DC1SDFF1RD1111数模转换器设ux

=6.88V、

UREF=－10V(1)

清零；6.88V10

0

0

05V117.5V16.25V16.875V1(2)

从最高位开始比较，逐次到最低位11110111011111111二、工作过程高等教育出版社18

模拟地