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数/模转换电路(D/A)

[图文]模/数转换器(A/D)       ★★★
模/数转换器(A/D)
发布者:imefan 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2008-2-7 13:51:27
。而反向积分和正向积分时幅值相同,故有:T1=T2,,

在定时TS内,对上述频率计数,则其结果正比于,,由于电路采用了积分器,同时,转换后得到的是调制后的脉冲波形,因此,具有抑制交流噪声和抗干扰能力强的特点。这种A/D转换器特别适用于遥控和遥测系统。

五、三位并行比较型A/D转换器

转换原理用表说明:

三位输出函数式:

,,

六、计数式A/D转换器

七、A/D转换器的主要技术指标

 1. A/D转换器的主要技术指标

  ⑴ 分辨率

  能区分相邻两个数字量的最小输入模拟电压增量,所以,对一个n位的A/D转换器,其分辨率为输入满度电压与的比值。如一个12位的满刻度输入10V的A/D转换器,其分辩率=mV。

  ⑵ 精度误差:输出数字量对应的实际模拟电压与理想电压值之差,其最大值定义为精度误差。可见,精度误差越小,A/D转换的精度越高。有时,也有把精度误差当作精度的。

精度误差包括:1)量化误差;2)偏移误差;3)增益误差;4)非线性误差;

  ⑶ 转换时间:完成一次A/D转换所需的时间

 2. A/D转换器应用要点

  ⑴ A/D转换器的位数选择

  A/D转换器的位数与设计系统的测控范围以及精度要求有关。它涉及传感器精度,放大器精度,A/D本身精度,输出电路和伺服机构的精度,软件算法的精度等,应根据综合精度在各个环节上进行分配。一般来说,A/D转换器的位数至少要比总精度要求的最低分辩率高一位。

  ⑵ A/D转换器的转换速度选择(转换时间)根据采集对象的变化率及转换精度要求,确定A/D转换速度,以保证对系统的实时性要求。
并行比较型ADC—转换时间仅为20~100nS,用于数字通讯、实时光谱分析、实时瞬态记录、视频数字转换系统等。

  逐次逼近型ADC—转换时间在1uS~100uS,用于工业上的多通道测控系统和声频数字转换系统、实时光谱分析、实时瞬态记录、视频数字转换系统等。

  双积分式A/D转换器—转换时间在1mS~100mS,用于温度、压力、流量等慢变化的检测和控制系统,一般的仪器和仪表中。

  ⑶ 工作电压和参考电压选择

  工作电压有±15V、+12~+15V、+5V等,最好选择能与数字系统共用的一个电源较方便。

参考电压(基准电压)VREF的稳定性对A/D的转换精度关系大,应选用高精度、高稳定性的基准电压。

  ⑷ A/D转换器量程选择

常见A/D转换器的量程有:

0~+5V,0~+10V 单极性输入

-5~+5V,-10~+10V 双极性输入

应根据系统的极性要求决定

八、集成A/D转换器实例

ADC0809芯片介绍

8位,逐次逼近型,8路模拟量输入,具有与微机兼容的控制逻辑,28引脚,CMOS工艺,15mW功耗,输入模拟电压0~5V,转换时间为100uS,精度±LSB。

ADC0809内部框图:

  ⑴ 模拟量输入通选择

  由三位地址代码控制,地址输入后,加ALE将地址锁存住。经地址译码后,去选通多路开关,决定选择哪一路模拟量。

  ⑵ A/D转换过程

  加入启动脉冲START, A/D转换开始,启动脉冲上沿先清0逐次逼近寄存器,下沿开始A/D,EOC为转换结束标志位,高电平表示转换结束。转换时,输入模拟电压与树状开关网络(D/A)比较,得出从高位至低位的数字量,并存入输出三态锁存器。

  ⑶ 输出数字量

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