1、模拟电子技术基础第八章-数电传感 器A/D计算 机D/A模拟 控制 被测被控对象图8.0.1典型的数字控制系统框图第一节 DAC 一、DAC的基本原理 数码寄存器模拟 开关译码 网络求和放大器DuA参考电源UREF图8.1.1 DAC方框图102niiiREFREFADKUKDUu图8.1.2 D和uA的关系图11111110110111001011101010010001001000110100010101110110246-6-4-2DuA1.构成 2.工作原理 电阻网络、双向电子模拟开关、求和放大器、数码寄存器、参考电源 通常取 Rf=R，则：二、倒T型R-2R电阻网络DAC REFni
2、iifnREFOKDUDRRUu1022DUunREFO2图8.1.4 倒T型R-2R电阻网络D/A转换电路 满量程电压值：例 已知4位倒T型DAC，输入数字量为1101，uREF=-8V，Rf=R，则输出模拟量uO=?REFnnOmUu212 解：VDUunREFO5.6)148(2824三、DAC的主要参数 1.分辨率 LSB：Least Significant Bit(1)用输出的电压（电流）值表示 输入变化1LSB时，输出端产生的电压变化。MSB：Most Significant Bit 122nOmnREFuUR例1 已知uOm=5V，n=10，则例2 倒T型网络DAC的uOm=10
3、V，试问需多少位代码，才能使分辨率R达到2mV。(Rf=R)解 由题意知：mVuRnOm512512103102R31021210n13n(2)用百分比表示 121)12(22nnnREFnREFOmUUUuR(3)用位数n表示 2.转换误差(1)绝对误差：实际值与理想值之间的差值。(2)相对误差：绝对误差与满量程的比值。从输入的数字量发生突变开始，直到输出电压进入与稳态值相差LSB范围以内的这段时间。3.建立时间tset tsetLSBuOt第三节 ADC 一、模数转换的一般过程 1.采样和保持 2.量化与编码 量化电平（离散电平）：都是某个最小单位（量化单位）的整数倍的电平。舍尾方法 四舍
4、五入方法 图 8.3.2 基本采样保持电路 Otu1(t)(a)模拟输入信号Ot(b)采样信号)(tSOt(b)采样输出信号)(tS图8.3.1 模拟信号的采样保持OtuO(t)（c）采样保持信号REFnREFUU812采样保持信号uO量化电平uqREFOREFUuU8887)87(7REFOREFUuU8281)21(1REFOUu810)10(01max最大量化误差REFREFnUU1521221采样保持信号uO量化电平uqREFOREFUuU15151513)5.75.6(7REFOREFUuU153151)5.15.0(1REFOUu1510)5.00(02max最大量化误差1.组成
5、二、逐次逼近式ADC 电压比较器、D/A转换器、时序分配器、JKFF、寄存器 2.工作原理 先使JKFF的最高位为1，其余低位为0，比较，下一CP有效沿到，决定1的去留；再使JKFF的次高位为1，其余低位为0，比较，下一CP有效沿到，决定1的去留；直到最低位比较完为止。此时JKFF中所存的数码就是所求的输出数字量。转换位数为N，则转换时间为(N+1)Tcp。三、ADC的主要参数 1.分辨率：所能分辨的输入模拟量的最小值。(1)用输入的电压（电流）值表示 nnREFUUR22Im图8.3.3 4位逐次逼近型A/D转换器结构图CPCP0CP1CP2CP4CP3图8.3.4 时序分配器输出波形例 已知一ADC为10位，UREF=5V，则：mVmVURnREF588.425210(2)用百分比表示 nREFnREFUUUuR212Im(3)用位数n表示 2.转换误差(1)绝对误差：与输出数字量对应的理论模拟值与产生该数字量的实际输入模拟值之间的差值 绝对误差与额定最大输入模拟值（FSR）的比值，通常用百分数表示。(2相对误差：3.转换时间和转换速率 作业题8.3 若倒T型8.48.5 uIm=10V，n=4，
