第10章数模、模/数转换接口 教学目标 教学重点 教学过程
第10章 数/模、模/数转换接口 教学目标 教学重点 教学过程
教学目标 了解AD和D/A的概念和功能 掌握AD转换原理和DA转换原理 掌握AD和DA转换芯片及其接口电路
教学目标 ▪ 了解A/D和D/A的概念和功能 ▪ 掌握A/D转换原理和D/A转换原理 ▪ 掌握A/D和D/A转换芯片及其接口电路
教学重点 AD和DA的概念 AD和DA的功能 AD转换原理和DA转换原理 AD和DA转换芯片及其接口电路
教学重点 ▪ A/D和D/A的概念 ▪ A/D和D/A的功能 ▪ A/D转换原理和D/A转换原理 ▪ A/D和D/A转换芯片及其接口电路
10.1概述 AD转换器和DA转换器就是连接模拟信号和 数字设备、数字计算机或者其他数据系统之 间的桥梁。模/数转换器的功能是将连续变化 的模拟信号转换为离散的数字信号,以便数 字系统进行处理、存储和控制。数/模转换器 的功能是将数字信号转换成模拟信号,以便 进行控制
10.1 概 述 ▪ A/D转换器和D/A转换器就是连接模拟信号和 数字设备、数字计算机或者其他数据系统之 间的桥梁。模/数转换器的功能是将连续变化 的模拟信号转换为离散的数字信号，以便数 字系统进行处理、存储和控制。数/模转换器 的功能是将数字信号转换成模拟信号，以便 进行控制
10.1.1模拟输入/输出系统 模拟 信号1、传感 放大 低通 器1 滤波1 工 业模拟 多路开关 采样保持器 转换器 生|信号n 传感→ 低通 器 放大n 滤波n 过 微型计算机 程 D/A 放大驱动 1O 转换器 锁存器 接
10.1.1 模拟输入/输出系统 传感 器1 多 路 开 关 采 样 保 持 器 A/D 转 换 器 微 型 计 算 机 D/A 转 换 器 放 大 驱 动 模拟 信号1 传感 器n 放大n 低通 滤波n 模拟 信号n … … … 锁 存 器 I/O 接 口 工 业 生 产 过 程 放大1 低通 滤波1 …
10.12AD转换过程 般的AD转换过程是通过采样保持、量化和 编码3个步骤完成的 1.采样 采样是将一个时间上连续变化的模拟量转 换为时间上离散的模拟量,也就是说,是把 个时间上连续变化的模拟量转换为一串脉 冲,这些脉冲通常是等宽的,其幅度取决于 输入的模拟量
10.1.2 A/D转换过程 ▪ 一般的A/D转换过程是通过采样保持、量化和 编码3个步骤完成的 ▪ 1．采样 ▪ 采样是将一个时间上连续变化的模拟量转 换为时间上离散的模拟量，也就是说，是把 一个时间上连续变化的模拟量转换为一串脉 冲，这些脉冲通常是等宽的，其幅度取决于 输入的模拟量
1012AD转换过程 2.量化 量化就是用基本的量化电平q的个数来表示 采样保持电路得到的模拟电压值。这一过程 实际上是把时间上离散而数字上连续的模拟 量以一定的准确度变为时间上、数字上都离 散的、量级化的等效数字值。其中基本的量 化电平q称为量化单位
10.1.2 A/D转换过程 ▪ 2．量化 ▪ 量化就是用基本的量化电平q的个数来表示 采样保持电路得到的模拟电压值。这一过程 实际上是把时间上离散而数字上连续的模拟 量以一定的准确度变为时间上、数字上都离 散的、量级化的等效数字值。其中基本的量 化电平q称为量化单位
1012AD转换过程 3.编码 编码就是已经量化的模拟数值(它一定是 量化单位的整数倍)用二进制代码表示
10.1.2 A/D转换过程 ▪ 3．编码 ▪ 编码就是已经量化的模拟数值（它一定是 量化单位的整数倍）用二进制代码表示
10.1.3多路模拟开关与采样保持电路 1.多路模拟开关 多路模拟开关又称多路开关,它由多个数字 模拟开关组成。多个模拟信号源接至模拟开 关的各个通道输入端,CPU送出地址和地址 允许信号将地址码锁存在通道译码器中,译 码器输岀通道号接通该通道开关,相应通道 的模拟输入信号便从输岀端输出
10.1.3 多路模拟开关与采样保持电路 ▪ 1．多路模拟开关 ▪ 多路模拟开关又称多路开关，它由多个数字 模拟开关组成。多个模拟信号源接至模拟开 关的各个通道输入端，CPU送出地址和地址 允许信号将地址码锁存在通道译码器中，译 码器输出通道号接通该通道开关，相应通道 的模拟输入信号便从输出端输出
10.1.3多路模拟开关与采样保持电路 2.采样保持电路 采样保持电路由保持电容、输入/输出缓冲放 大器、模拟开关及控制电路组成 采样保持器有两个工作状态:采样状态和保 持状态
10.1.3 多路模拟开关与采样保持电路 ▪ 2．采样保持电路 ▪ 采样保持电路由保持电容、输入/输出缓冲放 大器、模拟开关及控制电路组成 ▪ 采样保持器有两个工作状态：采样状态和保 持状态