数模模数转换(00002).ppt

数/模转换与模/数转换 A/D A/D 、、 D/A D/A 典型的数字控制系统典型的数字控制系统 0产生的锯齿波的过程产生的锯齿波的过程 00000000 1000 0100 1100 11111111A/D A/D 转换器的作用转换器的作用数字电路模拟量对象 A/D 转换 A/D A/D 转换器( 转换器( ADC ADC ) ): :将模拟量转换为数字量。通将模拟量转换为数字量。通常要经过四个步骤: 常要经过四个步骤: 采样、保持、量化和编码。。 1. 采样与保持◆◆所谓采样,就是将一个时间上所谓采样,就是将一个时间上连续连续变化的模拟量转化为时变化的模拟量转化为时间上间上离散离散变化的模拟量。变化的模拟量。◆◆采样结果存储起来,直到下次采样,这个过程称作保持。采样结果存储起来,直到下次采样,这个过程称作保持。一般,采样器和保持电路一起总称为采样保持电路。一般,采样器和保持电路一起总称为采样保持电路。 2. 量化与编码的过程◆将采样电平归化为与之接近的离散数字电平,这个过程称作量化。◆由零到最大值( MAX ) 的模拟输入范围被划分为 n 个值,称为量化阶梯。而相邻量化阶梯之间的中点值称为比较电平。◆◆模数转换电路分为: 模数转换电路分为: 直接比较型直接比较型和和间接比较型间接比较型◆◆直接比较型:就是将输入模拟信号直接与标准的参考电压比直接比较型:就是将输入模拟信号直接与标准的参考电压比较,从而得到数字量。属于这种类型常见的有并行较,从而得到数字量。属于这种类型常见的有并行 ADC ADC 和逐和逐次比较型次比较型 ADC ADC 。。◆◆间接比较型:输入模拟量不是直接与参考电压比较,而是将间接比较型:输入模拟量不是直接与参考电压比较,而是将二者变为中间的某种物理量再进行比较,然后将比较所得的结二者变为中间的某种物理量再进行比较,然后将比较所得的结果进行数字编码。果进行数字编码。 3. A/D 转换器的类型( (1 1)并行)并行 ADC ADC ▲.直接直接 ADC ADC 三位并行三位并行 ADC ADC 转换真值表转换真值表 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13 V REF /14< u I < V REF /14 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 11 V REF /14< u I <13 V REF /14 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 9 V REF /14< u I <11 V REF /14 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 7 V REF /14< u I <9 V REF /14 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 5 V REF /14< u I <7 V REF /14 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 3 V REF /14< u I <5 V REF /14 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 V REF /14< u I <3 V REF /14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0< u I<V REF /14 数字输出 D 2 D 1 D 0 比较器输出 C 7 C 6 C 5 C 4 C 3 C 2 C 1 输入模拟信号对于对于 n n位输出二进制码,并行位输出二进制码,并行 ADC ADC 就需要就需要 2 2 n n -1 -1个比较器。并个比较器。并行行 ADC ADC 适用于速度要求很高,而输出位数较少的场合。适用于速度要求很高,而输出位数较少的场合。( (2 2)逐次比较型