1、第十章模拟量和数字量的相互转换 在电子技术中，模拟量和数字量的相在电子技术中，模拟量和数字量的相互转换是非常重要的。互转换是非常重要的。被被控控量量ADCDAC处处理理器器模模拟拟量量数数字字量量检测检测控制控制1 数数/模转换器（模转换器（DAC）Uo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R2R2R2RRRRA+-+RFT型电阻网络型电阻网络数数/模转换器（四位）模转换器（四位）参考电压参考电压（基准电压）（基准电压）输出模拟量输出模拟量输入数字量输入数字量Uo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R
2、2R2R2RRRRA+-+RF模拟电子开关，由对应位数字量控制。模拟电子开关，由对应位数字量控制。比如比如d0=1时，则时，则S0接基准电压，否则接地；接基准电压，否则接地；Uo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R2R2R2RRRRA+-+RF利用叠加原理和戴氏定理计算利用叠加原理和戴氏定理计算A点开路电压？点开路电压？Uo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R2R2R2RRRRA+-+RF戴氏戴氏等效电路等效电路?01103210AUdddd，）若（?01103210AUdddd，）若（+-2R
3、2R2R2R2RRRRAUR002R2RR2RRRRA+-2RU22400RRRURRUUU戴氏戴氏等效电路等效电路?01103210AUdddd，）若（112R2R2RRRRAR+-2RU2112242RRURRUURR2R2RAR+-22RU戴氏戴氏等效电路等效电路?01103210AUdddd，）若（32222242RRURRUU戴氏戴氏等效电路等效电路RR2R2RAR+-22RU22R+-32RU2RRA?01103210AUdddd，）若（R+-32RU2RRA4302242RRAURRUUR+-42RUA戴氏戴氏等效电路等效电路0123201dddd，）若（0113210dddd，
4、）若（4302242RRAURRUU312RAUU0133102dddd，）若（222RAUU0142103dddd，）若（132RAUUUo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R2R2R2RRRRA+-+RF)2222(22222332211004312213043210ddddUdUdUdUdUUUUUURRRRRAAAAA等效内阻为等效内阻为R在任意情况下，在任意情况下，T型电阻网络的开路电压型电阻网络的开路电压Uo+URQ0Q1Q2Q3数码寄存器数码寄存器d0d1d2d3S0S3S2S12R2R2R2R2R2RRRRA+-+RFR+-AU
5、AUo2R+-+RFR+-AUAUo2R+-+RF)2222(233332211004ddddURRURRURFAFoRRF3令)2222(2332211004ddddUURo则042RU422RU4215RUd0 d1d2d3Uo0000000100101111)2222(2332211004ddddUURo)2222(2332211004ddddUURo推而广之：若推而广之：若n位二进制数转换为模拟量位二进制数转换为模拟量)22222(21333221100nnRodddddUUT型电阻网络数型电阻网络数/模转换器的优点：模转换器的优点：只需只需R和和2R两种阻值的电阻，这对提高转两种阻值
6、的电阻，这对提高转换器的精度有好处。换器的精度有好处。集成电路集成电路DACAD7533是一种是一种10位位D/A转换器转换器2 模模/数转换器（数转换器（ADC）逐次逼近型逐次逼近型模模/数转换器数转换器输入的是一个时钟脉冲，输入的是一个时钟脉冲，输出的是一组顺序脉冲。输出的是一组顺序脉冲。作用于逐次逼近寄存器。作用于逐次逼近寄存器。由一组触发器组成，由一组触发器组成，输出的是一组二进制数。输出的是一组二进制数。顺序脉冲顺序脉冲发生器发生器逐次逼近逐次逼近寄存器寄存器电压电压比较器比较器DAC输入模拟量输入模拟量（电压信号（电压信号Ui）输出数字量输出数字量UA 将逐次逼近寄存器输将逐次逼近
7、寄存器输出的二进制数转换成模拟出的二进制数转换成模拟信号信号UA，与输入模拟信号与输入模拟信号Ui进行比较。进行比较。UA和和Ui比较后，比较结比较后，比较结果再反馈到逐次逼寄存果再反馈到逐次逼寄存器。调整逐次逼寄存器器。调整逐次逼寄存器输出的二进制数。输出的二进制数。顺序脉冲顺序脉冲发生器发生器逐次逼近逐次逼近寄存器寄存器电压电压比较器比较器DAC输入模拟量输入模拟量（电压信号（电压信号Ui）输出数字量输出数字量UA顺序脉冲顺序脉冲发生器发生器逐次逼近逐次逼近寄存器寄存器电压电压比较器比较器DAC输入模拟量输入模拟量（电压信号（电压信号Ui）输出数字量输出数字量UAd3 d2 d1 d00
8、0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 UA Ui UA Ui UA Ui 保留保留不保留不保留保留保留保留保留1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 顺序顺序脉冲脉冲d3 d2 d1 d0比较比较判别判别该位该位数码数码1是否保留或除去是否保留或除去结果结果工作原理工作原理（四位）（四位）0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 UA Ui UA Ui UA Ui 保留保留不保留不保留保留保留保留保留1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 顺序顺序脉冲脉冲d3 d2 d1 d0比较比较判别判别该位该位数码数码1是否保留或除去是否保留或除去结果结果逼近逼近次数次数UAUi12341000110010101011集成电路集成电路 ADCAD570是一种按逐次是一种按逐次逼近原理组成的逼近原理组成的8位位A/D转换器转换器The End
