数字电子技术基础全套课件-11[课件材料].ppt
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1、第 十一 章,-数模和模数转换,1,行业材料,教学内容,11.1 概述 11.2 D/A转换器 11.3 A/D转换器,教学要求,1、掌握DAC和ADC的定义及应用; 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集成D/A转换器、转换精度及转换速度; 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。,11.1 概述,模数转换(A/D转换):将模拟信号转换为数字信号。实现A/D转换的电路称为A/D转换器,简写为ADC(Analog-Digital Converter),数模转换(D/A转换):将数字信号转换为模拟信号。实现D/A转换的电路称为D/A转换器,简写为DA
2、C(Digital-Analog Converter),例如:对于0 5V的直流电压,计算机用8位数字量来描述时: 最小值(00000000)B = 0对应0V, 最大值(11111111)B = 255 对应 5V, 中间值(01111111)B = 127 对应2. 5V 等 D/A的任务是接收到一个数字量后,给出一个相应的电压。比如收到(00111111)B ,应给出幅度为1.25V 的电压。,11.2 D/A转换器,将数字信号转换为模拟信号的电路。,电阻网络,模拟电子开关,求和放大器,参考电压,一、权电阻网络D/A转换器,集成运放通过RF接入负反馈,有虚短,V-V+=0,取RF=R/2
3、,n位权电阻网络D/A转换器,当反馈电阻取为R/2时,输出电压的计算公式:,输出电压的变化范围:,优点:结构简单,所用的电阻元件数很少。,缺点:各电阻的阻值相差较大,不能保证有很高的精度。,二、倒T形电阻网络D/A转换器,电阻网络,模拟电子开关,求和放大器,由于V-V+=0,所以开关S合到哪一边,都相当于接到了“地”电位,流过每条电路的电流始终不变。可等效为:,取RF=R,n位输入的倒T形电阻网络D/A转换器,当反馈电阻取为R时,输出电压的计算公式:,优点: (1)只有R和2R两种阻值的电阻,可达到较高的精度; (2)各支路电流恒定不变,在开关状态变化时,不需电流建立时间,所以电路转换速度高,
4、使用广泛。,CB7520电路原理图,三、权电流型D/A转换器,恒流源,恒流源模型:,只要电路工作时保证VB和VEE稳定不变,则三极管的集电极电流即可保持恒定,不受开关内阻的影响。,为减少电阻阻值的种类,在实用的权电流型D/A转换器中,经常利用倒T形电阻网络的分流作用产生一组所需的恒流源。,按比例加大发射结的面积,DAC0808电路结构框图,已知VREF=10V,四、具有双极性输出的D/A转换器,五、D/A转换器的主要参数,(1)分辨率:D/A转换器理论上可达到的精度。,1.D/A转换器的转换精度,分辨率也可用D/A转换器能够分辨出来的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。10位D/A转换器的
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