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数模转换和模数转换电路的基础学习指导

【摘要】:1)数模转换:数字信号→模拟信号。典型D/A芯片:CMOS8位倒T型电流输出D/A转换器DAC0832。其中,fS为采样脉冲频率,fImax为输入模拟信号频率中的最高频率。1)按信号转换形式可分为直接A/D型和间接A/D型。

1.数模转换和模数转换基本概念

(1)定义。

1)数模转换:数字信号→模拟信号。

2)模数转换:模拟信号→数字信号。

(2)数字信号与相应模拟信号之间的量化关系:

其中,UA为模拟电压,UREF为基准电压,D为数字量,Di为数字量第i位二进制数字。

2.数模转换电路

(1)基本原理:将n位数字量逐位转换为相应的模拟量并求和。

(2)主要技术指标——分辨率:1/(2n-1),位数n越大,分辨率越高。

(3)分类:按转换方式可分为权电阻网络型、T形电阻网络、倒T形电阻网络、权电流型网络和权电容型网络等;按数字量输入位数可分为8位、10位、12位等。

(4)典型D/A芯片:CMOS8位倒T型电流输出D/A转换器DAC0832。

DAC0832具有3种输入工作方式:①直通方式;②单缓冲方式;③双缓冲方式。其中双缓冲方式可用于多路D/A转换信号同时输出。(www.chuimin.cn)

3.模数转换电路

(1)模数转换器组成:由采样、保持、量化和编码4个部分组成。

(2)采样频率:满足fS≥2fImax。一般取fS=(3~5)fImax

其中,fS为采样脉冲频率,fImax为输入模拟信号频率中的最高频率。

(3)主要技术指标。

1)分辨率:通常仍用位数表示,位数n越大,分辨率越高。

2)转换时间:逐次渐近式A/D约几十微秒;双积分型A/D约几十毫秒~几百毫秒。

(4)分类。

1)按信号转换形式可分为直接A/D型和间接A/D型。直接A/D中的逐次渐近比较型应用较广泛。间接A/D有双积分型和V-F变换型,其中以双积分型应用较为广泛。

2)按A/D转换后数字信号的输出形式,可分为并行A/D和串行A/D。近年来,在微型计算机控制系统中,串行A/D逐渐占据主导地位。

(5)典型A/D芯片:8通道8位CMOS逐次渐近比较型A/D转换器ADC0809。