《微機原理與接口技術（第2版）》第12章模數(shù)及數(shù)模轉換

第12章模/數(shù)及數(shù)/模轉換

本章知識要點：

本章從計算機應用的角度，全面、系統(tǒng)的介紹了在實際應用中，A／D，D／A轉換在微機系統(tǒng)中必要性和不可或缺。描述了A／D，D／A轉換的基礎知識，基本概念、轉換原理，以及其所采用的技術，和A／D、D／A轉換器的主要技術指標等。

在計算機自動測控系統(tǒng)中，被控對象的各種模擬信號（模擬信號：在自動化技術專業(yè)中亦稱連續(xù)信號），不能直接輸入計算機，而要經(jīng)過模／數(shù)轉換，轉換成數(shù)字信號，才能輸入計算機進行加工處理。同樣，經(jīng)計算機加工處理得到的數(shù)字信息，也不可能直接作用于被控對象，而要經(jīng)過數(shù)／模轉換變成模擬信號。12．1D／A轉換

12．1．1D／A轉換器的基本原理

D／A轉換器一般由基準電源、電阻解碼網(wǎng)絡、運算放大器和緩沖寄存器等部件構成。在D／A轉換器中的運算放大器被用作求和放大器，其典型電路如圖

所示。12．1．2權電阻解碼網(wǎng)絡D／A轉換器權電阻解碼網(wǎng)絡D／A轉換器的電路結構如圖所示。12．1．3

T型電阻解碼網(wǎng)絡D／A轉換器

T型電阻解碼網(wǎng)絡D／A轉換器的電路結構如圖所示。在組成結構上，它由R-2R電阻解碼網(wǎng)絡和運算放大器構成。從R-2R電阻解碼網(wǎng)絡的a、b、c、d各點向右看，都是2R和2R的并聯(lián)結構，它實現(xiàn)了按不同的“權”值產(chǎn)生模擬量，再由運算放大器完成累加。12.1.4D／A轉換器的主要技術指標1分辨率

2線性度3轉換精度4建立時間

5溫度系數(shù)6電源抑制比7輸出電平8輸入代碼9輸入數(shù)字電平10工作溫度范圍

12．2A／D轉換器12．2．1采樣保持器采樣保持器是A／D轉換系統(tǒng)中必備的一種器件，它輔助A／D轉換器更好地完成模數(shù)轉換工作。特別是對變化較快，即工作頻率較高的模擬信號進行轉換，必需在A／D轉換器前加入采樣保持器（S／H），以解決A／D轉換中的孔徑誤差問題。采樣保持器的工作原理如圖所示.12.2.2A／D轉換器的基本原理

根據(jù)A／D轉換器的原理可將A／D轉換器分成兩大類。一類是直接型A／D轉換器，另一類是間接型A／D轉換器。

在直接型A／D轉換器中，輸入的模擬電壓被直接轉換成數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量；

在間接型A／D轉換器中，首先把輸入的模擬電壓轉換成某種中間變量（時間、頻率、脈沖寬度等等），然后再把這個中間變量轉換為數(shù)字代碼輸出。1、逐次逼近型A／D轉換器

圖是逐次逼近型A／D轉換器的電路原理圖。其主要原理為：將一待轉換的模擬輸入信號Uin與一個推測信號Ux相比較，根據(jù)推測信號大于還是小于輸入信號來決定增大還是減少該推測信號，以使其向模擬輸入信號逼近。+-2、雙積分型A／D轉換器圖是雙積分型A／D轉換器工作原理圖。積分器電壓比較器控制邏輯基準電源計數(shù)器時鐘啟動信號結束信號數(shù)字量輸出模擬輸入UinKC++--12.2.3A／D轉換器主要技術指標