2016考研政治大纲解析.pdf

《2016考研政治大纲解析》.pdfNUIST 第 13 章 A/D D/A 转换技术及其接口设计第 13 章 A/D 、 D/A 转换技术及其接口设计主要内容模拟量通道概述模拟量通道概述模拟量通道概述模拟量通道概述 D/A D/A 转换器及其转换器及其 D/A D/A 转换器及其转换器及其与主机的接口与主机的接口 A/D A/D 转换器及其转换器及其与主机的接口与主机的接口 2 NUIST 模拟量通道概述输入通道 10101100 工传感器放大滤波多路转换& 采样保持 A/D 转换微输入接口输入通道业生器波采样保持型计接产计算物理量变换信号处理信号变换 I/O 接口输出通道 00101101 过程放大驱动 D/A 转换输出接口机执行机构输出通道驱动转换接口 3 NUIST 模拟接口电路的任务模拟电路的任务模拟量通道概述传感输入通道: ?传感器(Transducer) ?非电量→电压、电流?变送器( Tf ) ?变送器( T rans f ormer ) ?转换成标准的电信号?信号处理( Si l P i ) ?信号处理( Si gna l P rocess i ng ) ?放大、整形、滤波?多路转换开关( Multiplexer ) ?多路转换开关( Multiplexer ) ?多选一?采样保持电路( Sample Holder S/H ) ?采样保持电路( Sample Holder , S/H ) ?保证变换时信号恒定不变? A/D 变换器( A/D Converter ) 4 NUIST ? A/D 变换器( A/D Converter ) ?模拟量转换为数字量模拟量通道概述输出通道: ? D/A变换器(D/A Converter) 数字量转换为模拟量?数字量转换为模拟量?低通滤波?平滑输出波形?放大驱动?放大驱动?提供足够的驱动电压,电流 5 NUIST D/A转换器及其与主机的接口转换器组成 D/ A 转换器组成 1 D/ A 转换原理 2 D/A 转换器技术指标 3 DAC0832 4 5 D/A 转换器应用 5 6 D/A转换器组成 7 D/A转换器转换原理?组成模拟开关电阻网络运算放大器?组成: 模拟开关、电阻网络、运算放大器?两种电阻网络:权电阻网络、R-2R梯形电阻网络?基本结构如图?基本结构如图: R f 模拟开关电阻网络数字量∑ V ref 电阻网络 V O ∑ 5 ref 8 D/A转换器转换原理?运放的放大倍数足够大时输出电压 V 与输?运放的放大倍数足够大时, 输出电压 V O 与输入电压V in 的关系为: f R V= V R f Oin V= - V R R f R 式中: R f 为反馈电阻 R 为输入电阻 V in V ∑ R V O 9 D/A转换器转换原理?若输入端有 n 个支路则输出电压 V 与输入?若输入端有 n 个支路, 则输出电压 V O 与输入电压V i 的关系为: ∑ n 0f i 1 V =- RV ∑ 0f i n i=1 i VRV R R ff R 1 式中: R i 为第 i支路的输入电阻 V in V O ∑… 10 R n D/A转换器转换原理?令每个支路的输入电阻为 2 i R f 并令 V i 为?令每个支路的输入电阻为 2 R f , 并令 V i n 为一基准电压V ref ,则有∑∑ nn 0f ref ref ii 11 V=-R V =- V 2R 2 如果每个支路由个关控制表∑∑ 0f ref ref ii i=1 i=1 f 2R 2 ?如果每个支路由一个开关 S i 控制, S i =1 表示 S i 合上, S i =0表示S i 断开, 则上式变换为 i , i i , ∑ n 1 V= SV 若 S i = 1, 该项对 V O 有贡献 11 ∑ 0iref i i=1 V= - SV 2 若 S i 1, 该项对 V O 有贡献若 S i =0, 该项对 V O 无贡献 D/A转换器转换原理?与上式相对应的电路如下( 图中 n=8) : 2R 4R R f S1 8R 16R S2 S3 32R 64R V ref V S4 S5 128R 256R ref V O S6 S7 S8 ?图中的电阻网络就称为权电阻网络 D/A转换器转换原理?如果用 8 位二进制代码来控制图中的 S 1 ~ ?如果用 8 位二进制代码来控制图中的 S 1 S 8 (D i =1时S i 闭合;D i =0时S i 断开),那么根据二进制代码的不同输出电压 V 也不同据二进制代码的不同, 输出电压 V O 也不同, 这就构成了8位的D/A转换器。?可以看出,当代码在0~FFH之间变化时,V O 相应地在 0 ~- (255/256)V f 之间