第九章 数模模数转换电路
DAC的任务就是将输入数字信号,转换为与输入数字量成正比的输出模拟电流i0或电压u0.这一节要求我们熟悉DAC的转换公式及分辨率的计算1、DAC的转化特性
DAC电路的输入是二进制数字信息。(用B表示)其中最低位为B0和最高位为Bn-1,它们的权位分别为20和2n-1,则:B=(Bn-12n-1+Bn-22n-2+...+B121+B020)
它的输出是与输入数字量成正比列的电压u0或电流i0,用公式表示为:
u0或i0)=K*B K为比例常数)例1.已知某DAC转换电路,输入三位数字量,参考电压ER=-8V,当输入的数字量D2D1D0如图1)所示时,求相应的输出模拟量u0,并对应时钟CP的波形画出u0的波形>br>因为u0=-ER/2n*B,按输入二进制的序列可求得u0的值为:
D2D1DO=000时: u0=0 V D2D1DO=010时: u0=2 V
D2D1DO=101时: u0=5 V D2D1DO=011时: u0=3 V
D2D1DO=100时: u0=4 V D2D1DO=001时: u0=1 V
根据求得u0可的波形图为:如图(2)所示
2、分辨率
分辨率就是电路所能分辨的最小输出电压ULSB与最大输出电压UM之比。它用公式可表示为:
分辨率=ULSB/UM=1/(2n-1)n为输入数字的位数)
ADC的组成与ADC的电路形式
ADC电路通常由两部分组成,它们是:采样、保持电路和量化、编码电路。其中量化、编码电路是最核心的部件,任何ADC转换电路都必须包含这种电路。
ADC电路的形式很多,通常可以并为两类:
间接法:它是将采样-保持的模拟信号先转换成与模拟量成正比的时间或频率,然后再把它转换位数字量。这种通常是采用时钟脉冲计数器,它又被称为计数器式。
它的工作特点是:工作速度低,转换精度高,抗干扰能力强。
直接法:通过基准电压与采样-保持信号进行比较,从而转换位数字量。
它的工作特点是:工作速度高,转换精度容易保证。
例1.模数转换电路包括____ 、 ______ 、_____ 、______ 四个过程。
答案是: 采样、保持、量化、编码