第13章模擬信號與數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換課件

13.1數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)UREF2R2R2R2RRRR12343R2R2RS1S2S3S4D1D2D3D4++UO∞1.組成：R—2R型數(shù)模轉(zhuǎn)換器:⑴R～2R型電阻網(wǎng)絡(luò)⑵電子雙向開關(guān)S1～S4⑶求和運(yùn)算放大器第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)等效電路：R+-AAR+-BBR+-DDR+-CCBBCCDD1+-RAA2R2R2RRRR234R+-BBR+-CCR+-DD

Uo1=-UREF/24同理：當(dāng)S2單獨(dú)接UREF時(shí)，

當(dāng)S1單獨(dú)接UREF時(shí)，等效電路如圖：Uo2=-UREF/23當(dāng)S3單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo3=-UREF/22當(dāng)S4單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo4=-UREF/2D+-RD第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)2RR_++3RUO+_-UREF/24∞D(zhuǎn)D同理:當(dāng)S2單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo2=-UREF/23

當(dāng)S1單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo1=-UREF/24當(dāng)S3單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo3=-UREF/22當(dāng)S4單獨(dú)接UREF時(shí)，Uo4=-UREF/2Uo=D4Uo4+D3Uo3+D2Uo2+D1Uo1第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)當(dāng)輸入n位二進(jìn)制數(shù)時(shí):分辨率:UominUomax若:n=4分辨率:00011111KRR=12n-1第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)例:n=6的R-2R型數(shù)模轉(zhuǎn)換器,基準(zhǔn)電壓UREF=10V,若輸入的二進(jìn)制數(shù)分別為1011和111101,求輸出的模擬電壓.1.輸入1101→（001101)2.輸入(111101)第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)13.2

模數(shù)轉(zhuǎn)換:(A/D)D1序列脈沖分配器數(shù)模轉(zhuǎn)換器CP1CP2CP3CP4CP511

11D4D3D2清零DDDDCCCCRDRDRDRDSDSDSDSDQ1Q2Q3Q4FF1FF2FF3FF4∞-++uAux第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)上一節(jié)⑴.順序脈沖分配器⑵.數(shù)碼寄存器⑶.數(shù)模轉(zhuǎn)換器⑷.電壓比較器D1順序脈沖分配器數(shù)模轉(zhuǎn)換器CP1CP2CP3CP4CP511

11D4D3D2清零DDDDCCCCRDRDRDRDSDSDSDSDQ1Q2Q3Q4FF1FF2FF3FF4∞-++uAux(一).組成第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)上一節(jié)D1順序脈沖分配器數(shù)模轉(zhuǎn)換器CP1CP2CP3CP4CP511

11D4D3D2清零DDDDCCCCRDRDRDRDSDSDSDSDQ1Q2Q3Q4FF1FF2FF3FF4∞-++uAux設(shè):ux=6.88V

UREF=-10V

⑴.清零⑵.先從最高

位比較，

逐次到最

低位。2.工作原理：6.88V第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)上一節(jié)13.3數(shù)字電路的應(yīng)用舉例(一).數(shù)字鐘時(shí)顯示器時(shí)譯碼器時(shí)計(jì)數(shù)器24進(jìn)制分顯示器分譯碼器分計(jì)數(shù)器60進(jìn)制秒顯示器秒譯碼器秒計(jì)數(shù)器60進(jìn)制觸發(fā)器整形電路石英晶體振蕩器分頻器觸發(fā)器SB1SB2門門第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)上一節(jié)(二).轉(zhuǎn)速表譯碼器計(jì)數(shù)器與門整形電路基準(zhǔn)時(shí)間脈沖發(fā)生器顯示器+U放大器第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁下一節(jié)第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換下一頁上一頁下一節(jié)上一節(jié)返回

基本要求1.了解R-2R型數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理;2.了解逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理.第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換下一頁上一頁返回練習(xí)題庫13.1.1模擬信號和數(shù)字信號為什么要轉(zhuǎn)換?13.1.2由一個(gè)數(shù)字信號1010,采用四位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信

號,試問當(dāng)基準(zhǔn)電壓為10V時(shí),其輸出的模擬電壓為多少?13.1.3有一八位R-2R型D/A轉(zhuǎn)換器,當(dāng)數(shù)字信號為00000001

時(shí),輸出的模擬電壓-0.04V,若數(shù)字信號為00010010時(shí),輸出

電壓應(yīng)為多少?13.2.1有一四位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,其中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器為R-2R型,基準(zhǔn)電壓UREF

=-10V.若待轉(zhuǎn)換的模擬量8.2V,則轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量為多少?第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一頁上一頁練習(xí)題解答13.1.1模擬信號和數(shù)字信號為什么要轉(zhuǎn)換?

答:隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,用數(shù)字系統(tǒng)處理模擬信號的情況越來越多.為了能用數(shù)字系統(tǒng)處理模擬信號,必須把模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號,才能送入數(shù)字系統(tǒng)中進(jìn)行處理.然后還要將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號,作為最后的輸出.第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一題上一題13.1.2由一個(gè)數(shù)字信號1010,采用四位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號,

試問當(dāng)基準(zhǔn)電壓為10V時(shí),其輸出的模擬電壓為多少?解:

輸入數(shù)字量為:1010第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一題上一題13.1.3有一八位R-2R型D/A轉(zhuǎn)換器,當(dāng)數(shù)字信號為00000001時(shí),

輸出的模擬電壓-0.04V,若數(shù)字信號為00010010時(shí),輸出電壓

應(yīng)為多少?解:當(dāng)輸入數(shù)字量為00010010第13章模擬型號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換返回下一題上一題13.2.1有一四位逐次逼近型A