SPUT 第6章模/数转换器 061A/D转换器的分类 62A/D转换器的主要技术指标 63逐次逼近式A/D转换器 65单片集成A/D转换器 066如何选择和使用A/D转换器 67A/D转换器与微机的接口 教据采集与处理
1 SDUT 数据采集与处理 6.1 A／D转换器的分类 6.2 A／D转换器的主要技术指标 6.3 逐次逼近式A／D转换器 第6章 模／数转换器 6.5 单片集成A／D转换器 6.6 如何选择和使用A／D转换器 6.7 A／D转换器与微机的接口
SPUT 第6章棋/数转换景 61A/D转换器的分类 按速度分:高、中、低 按精度分:高、中、低 分类 按位数分:8、10、12、14、16 按工作原理分 教据采集与处理 2
2 SDUT 数据采集与处理 6.1 A／D转换器的分类 第6章 模／数转换器 分类 按速度分：高、中、低 按精度分：高、中、低 按位数分：8、10、12、14、16 按工作原理分
SPUT 61A/D转换器的分类 ◎直接比较型一模拟信号直接参考电 压比较,得到数字量。 按工作有逐次比较、连续比较 原理分优点:瞬时比较,转换速度快。 缺点:抗干扰能力差。 ③间接比较一模拟信号与参考电压先 转换为中间物理量,再 进行比较。 有双斜式、积分式、脉冲调宽 优点:平均值比较,抗干扰能力强。 缺点:转换速度慢。 教据采集与处理 3
3 SDUT 数据采集与处理 6.1 A/D转换器的分类 按工作 原理分 直接比较型— 模拟信号直接参考电 压比较，得到数字量。 有逐次比较、连续比较··· 优点：瞬时比较，转换速度快。 间接比较— 模拟信号与参考电压先 转换为中间物理量，再 进行比较。 缺点：抗干扰能力差。 有双斜式、积分式、脉冲调宽··· 优点：平均值比较，抗干扰能力强。 缺点：转换速度慢
SPUT 第6章棋/数转换景 62A/D转换器的主要技术指标 1.分辨率 分辨率_A/D转换器所能分辨模拟输 入信号的最小变化量。 设A/D转换器的位数为n,满量程电 压为FSR,则分辨率定义为 教据采集与处理 4
4 SDUT 数据采集与处理 第6章 模／数转换器 6.2 A／D转换器的主要技术指标 1. 分辨率 分辨率— A／D转换器所能分辨模拟输 入信号的最小变化量。 设A／D转换器的位数为n，满量程电 压为FSR，则分辨率定义为：
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 FSR 分辨率 (6-1 2 量化单位就是A/D转换器的分辨率 相对分辨率定义为 相对分辨率。分辨势0×100(6-2) FSR 2 教据采集与处理 5
5 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 (6 1) 2 = − n FSR 分辨率 量化单位就是A／D转换器的分辨率。 相对分辨率定义为 100% (6 2) 2 1 = 100% = − n FSR 分辨率 相对分辨率
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 由式(6-1)和式(6-2),可得出A/D转 换器分辨率与位数之间的关系 表61A/D转换器分辨率与位数之间的关系(满量程电压为10V 位数 级数 相对分辨率 分辨率(1LSB) (LSB) 256 0.3910 39.1mV 10 1024 0.0977% 9.77mV 12 4096 0.0244% 2.44mv 16384 0.0061% 0.61mV 16 65536 0.0015% 0.15mV 教据采集与处理 6
6 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 表6.1 A／D转换器分辨率与位数之间的关系(满量程电压为10V) 位 数 级 数 相对分辨率 （1LSB） 分辨率（1LSB） 8 10 12 14 16 256 1024 4096 16384 65536 0.391% 0.0977% 0.0244% 0.0061% 0.0015% 39.1mV 9.77mV 2.44mV 0.61mV 0.15mV 由式（6-1）和式（6-2），可得出A／D转 换器分辨率与位数之间的关系
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 A/D转换器分辨率的高低取决于位数的多少。 因此,目前一般用位数n来间接表示分辨率 2.量程 量程一A/D转换器能转换模拟信号的 电压范围。 例如:0~5V,5V~+5V,0~10V, -10V~+10V。 教据采集与处理 7
7 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 A／D转换器分辨率的高低取决于位数的多少。 因此，目前一般用位数n来间接表示分辨率。 2. 量程 量程— A／D转换器能转换模拟信号的 电压范围。 例如：0～5V，-5V～+5V，0～10V， -10V～+10V
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 3.精度 ●绝对精度 绝对精度—对应于输出数码的实际模拟 输入电压与理想模拟输入电 压之差。 存在问题:在A/D转换时,量化带内的 任意模拟输入电压都能产生 同一输出数码。 教据采集与处理 8
8 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 3. 精度 绝对精度 绝对精度— 对应于输出数码的实际模拟 输入电压与理想模拟输入电 压之差。 存在问题：在A／D转换时，量化带内的 任意模拟输入电压都能产生 同一输出数码
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 约定:上述定义的模拟输入电压则限定为 量化带中点对应的模拟输入电压值。 例如:一个12位A/D转换器,理论模拟 输入电压为5V时,对应的输出数 码为100000实际模拟输 入电压在4997V~499V范围内 的都产生这一输出数码,则 绝对精度=(4997+4999)-5=-0.002(V)=2(mV) 教据采集与处理 9
9 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 约定：上述定义的模拟输入电压则限定为 量化带中点对应的模拟输入电压值。 例如：一个12位A／D转换器，理论模拟 输入电压为5V时，对应的输出数 码为100000000000。 实际模拟输 入电压在4.997V～4.999V范围内 的都产生这一输出数码，则 4.997 4.999) 5 0.002(V) 2(mV) 2 1 绝对精度 = （ + − = − =
SPUT 62A/D转换器的主要技术指标 绝对误差一般在±ISB范围内。 o相对精度 相对精度—绝对精度与满量程电压值 之比的百分数。 相对精度、绝对精度 FSP×100% 教据采集与处理
10 SDUT 数据采集与处理 6.2 A／D转换器的主要技术指标 绝对误差一般在 1 2 LSB 范围内。 相对精度 相对精度— 绝对精度与满量程电压值 之比的百分数。 相对精度 绝对精度 = FSR 100%