模块十三 数模和模数转换 13.1数模转换器 13.2模数转换器 13.3D1A和AWD转换器应用举例 浙江机电职业枝术学院
浙江机电职业技术学院 模块十三 数模和模数转换 13.1 数模转换器 13.2 模数转换器 13.3 D/A和A/D转换器应用举例
模块十三数模和模数转换 +概念 数模转换：将数字量转换为模拟电量（电压或电流），使输出 的模拟电量与输入的数字量成正比。 实现数模转换的电路称数模转换器。 模数转换gtal-Analog Converter,, 简称D/A转换器或DAC。 的模拟电量成正比。 实现模数转换的电路称模数转换器。 Analog-Digital Converter,简称A/D转换器或ADC。 晰江机电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 将模拟电量转换为数字量，使输出的数字量与输入 的模拟电量成正比。 Digital - Analog Converter，简称 D/A 转换器或DAC。 Analog - Digital Converter，简称A/D 转换器或ADC。 将数字量转换为模拟电量(电压或电流)，使输出 的模拟电量与输入的数字量成正比。 数模转换： 实现数模转换的电路称数模转换器。 模数转换： 实现模数转换的电路称模数转换器。 概念
模块十三数模和模数转换 +应用压力，温度，流量，液位等通过传感 由DAC转换成模拟量信号 器转变成相应的电压或电流的模 的电压和或电流 拟信号 压力传感器 u 具 模拟控制器1 温度传感器 疆 数/ 模拟控制器2 D 数字 D 转 流量传感器 u3 计算机 模拟控制器3 : 的 经过计算机数据处理， 输出为数字量 8 液位传感器 模拟控制器 控制对象 计算机选择某一执行机构， 由计算机依次选通， 去调节控制对象。 进入ADC转换成数字量信号 数字计算机工业控制系统示意图 晰江机电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 压力, 温度,流量,液位等通过传感 器转变成相应的电压或电流的模 拟信号 由DAC转换成模拟量信号 的电压和或电流 数字计算机工业控制系统示意图 由计算机依次选通， 进入ADC转换成数字量信号 经过计算机数据处理， 输出为数字量 计算机选择某一执行机构， 去调节控制对象。 应用
模块十三数模和模数转换 7.2D/A转换器 +DAC输入输出关系框图 参考电压源 UR 寄 电阻 运算放 模拟 入 存 译码 大电路 信号 A 模拟开关 电路 晰江机电职业枝木学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 7.2 D/A转换器 DAC输入输出关系框图
模块十三数模和模数转换 三位二进制的DAC电路的转换特性曲线 VREF 15/16 △0 02 0000 31111 数字量输入 晰江电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 三位二进制的DAC电路的转换特性曲线
模块十三数模和模数转换 +集成D/A转换器AD7520电路结构和应用 Do D D D 73 --12) -①---④ 10k A+ 'F+。DD 14 2R 16 12R R 20k2 8AD75201 10kΩ 102 +'REF⑤ 符号图 D8 GND AD7520电路的内部电路结构 浙江机电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 AD7520电路的内部电路结构 集成D/A转换器AD7520电路结构和应用 符 号 图
模块十三数模和模数转换 例：AD7520D/A转换器组成的DAC电路中，已知收EF=1OV, 求当输入数码为37C(H)时，转换成单极输出电压为多大？ QV REF +VDD 0 解：求出37C佃)对应的十进制数 15 f16R: 37C(H)=(001101111100)2 Ds-Do4 1k2 =(892)10=N10 10 13 1o1 >∞ AD7520 A 故Uo=-VREF/210·N1o 3 =-10/1024×892 =-8.71V R3.2k 0- 单极性输出电路 晰江机电职业枝术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 例:AD7520 D/A 转换器组成的DAC电路中,已知VREF=10V, 求当输入数码为37C(H)时，转换成单极输出电压为多大? 解:求出37C(H)对应的十进制数 37C(H) = (0011 0111 1100)2 = (892)10 = N10 故 UO = - VREF/210 。 N10 = - 10/1024 × 892 = - 8.71V 单极性输出电路
模块十三数模和模数转换 +D/A转换器的主要技术指标 一、分辨率 分辨率是指对输出最小电压的分辨能力。它是输入数码只有最低有效位 为1时的输出电压与输入数码为全1时输出满量程电压之比。可表示为：2 对于10位D1A转换器的分辨率为1 240-1≈0.000978 二、绝对误差 绝对误差又称绝对精度，是指当输入数码为全1时所对应实际输出电压 与电路理论值之差。 三、转换精度 一般是指最大的静态误差。它是一个综合性误差，包括基准电的漂移 误差、 运放漂移误差、比例系数误差以及非线性误差等。 晰江机电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 D/A转换器的主要技术指标 一、分辨率 分辨率是指对输出最小电压的分辨能力。它是输入数码只有最低有效位 为1时的输出电压与输入数码为全1时输出满量程电压之比。可表示为: 对于10位 D/A 转换器的分辨率为 二、绝对误差 绝对误差又称绝对精度,是指当输入数码为全1时所对应实际输出电压 与电路理论值之差。 三、转换精度 一般是指最大的静态误差。它是一个综合性误差，包括基准电的漂移 误差、 运放漂移误差、比例系数误差以及非线性误差等。 10 1 0.000978 2 -1 n − 1 2 1
模块十三敷模和模数转换 7.3 A/D转换器 AWD转换器 模拟电压信号 二进制数码 并联比较型 直接AWD 计数型 D 反馈比较型 C转换 逐次比较型 电压-时间变换型VF型)→双积分型为主 类型 间接AWD 电压-频率变换型(F型)) 压控振荡器 晰江机电职业技术学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 7.3 A/D转换器 模拟电压信号 二进制数码 A/D转换器 直接A/D 并联比较型 反馈比较型 计数型 逐次比较型 间接A/D 电压-时间变换型(V-F型) 双积分型为主 电压-频率变换型(V-F型) 压控振荡器 转 换 器 类 型 A D C
模块十三数模和棋数转换 A/D转换的基本原理 模拟输 入信号 Dn Dn2 ADC D n位二进制数输出 Do D=Dn1Dn2…D1D0 输出数字量D正比于输入模拟量41。 晰江机电职业枝木学院
模块十三 数模和模数转换 浙江机电职业技术学院 A /D 转换的基本原理 ADC D0 D1 Dn-2 Dn-1 … uI 模拟输 入信号 n 位二进制数输出 D = Dn-1 Dn-2 D1 D0 输出数字量D 正比于输入模拟量uI