教學(xué)課件-數(shù)模轉(zhuǎn)換器基本原理及常見結(jié)構(gòu)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用本次課內(nèi)容1、ADC的轉(zhuǎn)換原理;2、ADc的主要參數(shù)。3、模數(shù)典型芯片介紹;4、ADc的基本應(yīng)用方法。精品PPT課件----數(shù)模轉(zhuǎn)換器基本原理及常見結(jié)構(gòu)模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用本次課內(nèi)容1、ADC的轉(zhuǎn)換原理;2、ADc的主要參數(shù)。3、模數(shù)典型芯片介紹;4、ADc的基本應(yīng)用方法?！?3模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)ADC作用:將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。主要應(yīng)用:(低速)數(shù)字萬用表,電子秤等;(中速)工業(yè)控制,實(shí)驗(yàn)設(shè)備等;(高速)數(shù)字通信、導(dǎo)彈測(cè)遠(yuǎn)等;(超高速)數(shù)字音頻、視頻信號(hào)變換、氣象數(shù)據(jù)分析處理。ADC輸入是模擬量,輸出是數(shù)字量;ADC輸出的數(shù)字量可視為輸入電壓(電流)與基準(zhǔn)電壓(電流)相比所占的比例。ADc輸出與輸入關(guān)系可表示如下:REF2即ADC是將輸入信號(hào)A.與其所能分辨的最小電壓增量Vκw"相比較,得到與輸入模擬量對(duì)應(yīng)的倍數(shù)(取整)。tocco3位ADc輸出0V<000<1V示意圖1v<00l<2vv<010<3VAD轉(zhuǎn)換器3V<01l<4V輸出數(shù)字量對(duì)模擬輸入4V<100<5V5V<101<6V應(yīng)一個(gè)(0-8V)6V<110<7V模擬區(qū)間GND7V<111<8V《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》明確指出“教師在教學(xué)過程中應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)、共同發(fā)展”，并提出“逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革”。創(chuàng)新性板書設(shè)計(jì)正好符合這一要求，它是語文教師在課前根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和需要預(yù)先設(shè)計(jì)的一套文字或圖表方案，它是教師必須要花時(shí)間鉆研教材、花心思構(gòu)思設(shè)計(jì)才能提煉創(chuàng)新的，是教師創(chuàng)造性思維的結(jié)晶。一、幾種誤區(qū)的糾正在課堂的表現(xiàn)中，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的生成過程，是教師在板書設(shè)計(jì)問題提出之后與學(xué)生共同參與到文本的研讀中，共同探討、修正板書設(shè)計(jì)，以求最直觀、新穎、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。在這一過程中，學(xué)生立足文本，或感知、或領(lǐng)悟、或思考、或交流，他們作為課堂的主人始終推動(dòng)著教學(xué)的發(fā)展，而教師則引、導(dǎo)、評(píng)、議，以思維的概括性、準(zhǔn)確性、深刻性配合創(chuàng)新性板書來點(diǎn)撥學(xué)生，提升學(xué)生對(duì)文本理解層次。當(dāng)學(xué)生的觀點(diǎn)遇到與教師的預(yù)設(shè)板書不一致甚至比教師的更恰當(dāng)、更準(zhǔn)確時(shí)，教師可以隨機(jī)將板書設(shè)計(jì)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，尊重和接納學(xué)生的情感和智慧，靈活動(dòng)態(tài)生成板書，教師在這一過程中，始終扮演著課堂主導(dǎo)者的角色。如果創(chuàng)新性板書教學(xué)下的學(xué)生是一艘船的話，那么教師就是這船上的航標(biāo)，他始終掌握課堂改革發(fā)展的方向，讓這艘船始終沿著新課標(biāo)倡導(dǎo)“開放而有活力的課堂，強(qiáng)調(diào)自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式”這一大的目標(biāo)前進(jìn)?！皠?chuàng)新性板書是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，它要經(jīng)過提問、回答、探討、修正、書寫等環(huán)節(jié)”。為了完成這些環(huán)節(jié)，教師和學(xué)生必須圍繞教材積極互動(dòng)，共同探討、共同修正，始終貼近文本，又提升文本，研究修正出的板書具有創(chuàng)新性、概括性、形象性，教學(xué)也正是利用這一點(diǎn)反過來更好地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)文本內(nèi)涵，而且還能深深吸引學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)。朱紹禹先生指出“板書能點(diǎn)睛指要，給人以聯(lián)想；形式多樣，給人以豐富感；結(jié)構(gòu)新穎，給人以美的享受?！蔽艺J(rèn)為，創(chuàng)新性板書是朱紹禹筆下板書的強(qiáng)化版，它更直觀、更新穎、更巧妙。所謂直觀，指板書造型具體可感、形式可視，富有趣味性。所謂新穎，指呈現(xiàn)出的圖形出人意料，獨(dú)特新奇。所謂巧妙，指教師構(gòu)思、結(jié)構(gòu)布局、新鮮別致、妙趣橫生。心理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：外界進(jìn)入人腦的信息，總量的90%是由眼睛獲得的。所以，創(chuàng)新性板書憑借它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，巧妙地顯示文章內(nèi)容，有力地激發(fā)了學(xué)生的好奇心和注意力，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)語文的興趣和熱情，同時(shí)又最大限度地強(qiáng)化學(xué)生記憶。許多學(xué)生在課文講完之后，仍能在頭腦中再現(xiàn)課文的板書，喚起對(duì)文章內(nèi)容和主旨的記憶。多年的教學(xué)實(shí)踐證明，這樣的板書設(shè)計(jì)，這樣的課抓住了學(xué)生的心，激發(fā)了學(xué)生的情趣，開拓了學(xué)生的思維，是提高教學(xué)效率的一個(gè)有效法寶。二、概念梳理與方法策略創(chuàng)新性板書與一般的板書不同。一般板書只是借用符號(hào)（文字、數(shù)字）、表格等元素進(jìn)行簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)課文內(nèi)容，沒有根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。書寫文字時(shí)密密麻麻、又隨心所欲、亂寫一氣；羅列數(shù)字時(shí)，用一、二、三、四；制作表格時(shí)又只是機(jī)械地填寫內(nèi)容。雖然也是利用板書，但這樣的板書低級(jí)、簡(jiǎn)單、毫無創(chuàng)意，不能引起學(xué)生的注意和興趣，既耽誤時(shí)間又難以突出重點(diǎn)。創(chuàng)新性板書更多地利用線條、圖形等元素配上文字進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。它更多依靠教師在課前的預(yù)設(shè)，其前提條件是教師要吃透教材，對(duì)教材進(jìn)行閱讀、分析、概括、歸納、提煉，抓住文本內(nèi)涵，利用線條圖形設(shè)計(jì)出與文本內(nèi)容或主旨相聯(lián)系的、直觀的、創(chuàng)意性的板書畫面。板書畫面可以是各種各樣的線條與文字的創(chuàng)意性組合，也可以是配上文字或由文字組合成的的各種幾何圖形、大大小小的漢字、日常生活用品、身體的各個(gè)部位，甚至是各種自然景觀，這些熟悉的不為我們所注意的簡(jiǎn)單的事物都可以勾勒在黑板上，但這些事物必須與文章內(nèi)容和主旨有關(guān)聯(lián)。課堂上預(yù)設(shè)好的這些創(chuàng)新性板書必須在教師的主導(dǎo)下充分發(fā)揮學(xué)生主體性作用，讓他們緊扣板書問題、緊貼文本內(nèi)容動(dòng)態(tài)生成預(yù)設(shè)好的創(chuàng)新性板書。教師將學(xué)生從文本中找出的答案書寫在黑板時(shí)有意按一定的順序，然后再以簡(jiǎn)單的線條勾勒，所書寫地文字巧妙地連接成一幅與課題相關(guān)的圖畫，從而達(dá)到出其不意又在意料之中的效果，博得學(xué)生們的興趣和注意。最后利用創(chuàng)新性板書幫助學(xué)生提升文本理解的深度，挖掘文本蘊(yùn)含的主旨，從而提高課堂教學(xué)效益。總之，要提高課堂教學(xué)效益，教師就要使出各種招式，整合、繪制創(chuàng)新性板書就是一個(gè)非常好的招式，它能讓學(xué)生輕輕松松、快快樂樂地接受你的課，并牢記于心。期盼有更多的同仁在黑板這塊沃土上栽種出絢麗繽紛的花朵，讓創(chuàng)新性板書大放異彩?。顕?guó)強(qiáng)江蘇省贛榆縣城西中學(xué)222114）《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué)，人人都能獲得必需的數(shù)學(xué)。多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過小學(xué)六年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之后，學(xué)生個(gè)體差異高低不一。以民勤實(shí)驗(yàn)中學(xué)為例，一個(gè)有著幾十名學(xué)生的班集體中，優(yōu)等生較少，學(xué)困生較多。如果我們?cè)诮虒W(xué)中按多數(shù)學(xué)生的水平授課，長(zhǎng)期下來必然形成優(yōu)等生“吃不飽”，學(xué)困生“吃不消”的局面，并且這種差距會(huì)隨著時(shí)間的推移，呈拉大趨勢(shì)，致使部分學(xué)困生喪失學(xué)習(xí)信心，繼而厭學(xué)。為此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，嘗試采用“分層教學(xué)法”運(yùn)用于課堂教學(xué)中，促進(jìn)了學(xué)生健康地發(fā)展。下面談?wù)勎业膶?shí)踐與反思。一、學(xué)生分層實(shí)施分層教學(xué)的基礎(chǔ)是學(xué)生分層編組，這也是提高分層教學(xué)效率最重要的一步。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生應(yīng)該有足夠的了解。我在教學(xué)中的做法是：在實(shí)踐中，采用召開家長(zhǎng)會(huì)、個(gè)別訪談、重點(diǎn)家訪以及從以前任課教師等方面了解情況，尊重學(xué)生的人格，尊重學(xué)生的個(gè)體差異，然后結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和教材，對(duì)于新生的分層基本以入學(xué)成績(jī)?yōu)橹?；其他年?jí)的學(xué)生根據(jù)上一學(xué)期的具體學(xué)習(xí)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂表現(xiàn)等進(jìn)行分層。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生分層實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，經(jīng)過一段時(shí)間學(xué)習(xí)后或測(cè)驗(yàn)后，調(diào)整層次，比如銀牌學(xué)生如果在本小組前兩名，可以上升到金牌層次進(jìn)行學(xué)習(xí)，銀牌學(xué)生如果在本小組后兩名而且態(tài)度不端正直接降到銅牌小組進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)行優(yōu)升劣降。二、教學(xué)目標(biāo)分層實(shí)施分層教學(xué)的前提是分層教學(xué)目標(biāo)。目前，我在教學(xué)中的做法是：備課時(shí)精心制定每一節(jié)課金牌、銀牌和銅牌三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)。對(duì)金牌層次的學(xué)生設(shè)計(jì)難度較大的問題，讓學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的特長(zhǎng)；對(duì)銀牌層次的學(xué)生設(shè)計(jì)的問題稍有點(diǎn)難度，熟練掌握基本知識(shí)，靈活運(yùn)用基本知識(shí)；對(duì)于銅牌層次的學(xué)生應(yīng)多給予指導(dǎo)，問題應(yīng)簡(jiǎn)單化，梯度應(yīng)平緩，培養(yǎng)基本的能力。例如：在執(zhí)教一元一次不等式時(shí)，可制定以下目標(biāo)：（1）會(huì)解簡(jiǎn)單的一元一次不等式，并能在數(shù)軸上表示其解集；（2）進(jìn)一步熟練掌握一元一次不等式的解法；（3）利用一元一次不等式解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題；（4）通過分析實(shí)際問題中的不等關(guān)系，培養(yǎng)分析和建立不等式模型的能力。這里（1）（2）是銅牌目標(biāo)，（1）（2）（3）是銀牌目標(biāo)，（1）（2）（3）（4）是金牌目標(biāo)。這樣的課堂教學(xué)做到了目標(biāo)細(xì)化分層，避免了以往教師在制定目標(biāo)時(shí)單一性、隨意性的弊病，強(qiáng)化了目標(biāo)的針對(duì)性和具體性，使教學(xué)目標(biāo)得以具體化。三、授課分層實(shí)施分層教學(xué)的核心是授課分層。授課分層是課堂教學(xué)中彈性最大、最難操作的部分，也是教師最有創(chuàng)造性的部分。我在教學(xué)中的具體做法是：同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，采用梯度設(shè)計(jì)，對(duì)于金牌層次學(xué)生來說，盡量少講多練，獨(dú)立學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，提高其解題的技巧；對(duì)于銀牌層次學(xué)生來說，問題適中。為了鼓勵(lì)銅牌層次的學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，從簡(jiǎn)單問題入手，給他們更多展示自己的機(jī)會(huì)，讓他們有成就感，感受到成功的喜悅，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的動(dòng)力，讓他們主動(dòng)參與。這樣，金牌、銀牌和銅牌三個(gè)層次的學(xué)生均參與了課堂教學(xué)活動(dòng)，讓他們都能達(dá)到一個(gè)可能高的水平。四、作業(yè)分層實(shí)施分層教學(xué)的有效途徑是分層作業(yè)。學(xué)生要有收獲，分層作業(yè)是核心。作業(yè)能反映出不同層次學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的程度，能反饋教師一節(jié)課的教學(xué)效果。我的做法是：給金牌、銀牌和銅牌三個(gè)層次的學(xué)生布置不同的作業(yè)、不同難度的作業(yè)，不同的學(xué)生可以自由選擇。金牌層次的學(xué)生可選做銀牌層次學(xué)生的作業(yè)，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加綜合性、靈活性的題目；銀牌層次的學(xué)生以基礎(chǔ)性為主，同時(shí)配以少量提高的題目；銅牌層次的學(xué)生放緩坡度，做基礎(chǔ)作業(yè)。這樣做，作業(yè)的容量和題目的難度，都能讓每一個(gè)學(xué)生“跳一跳，摘到桃子”，從而調(diào)動(dòng)三個(gè)層次學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和求知欲望，尤其是銅牌層次的學(xué)生主動(dòng)性明顯提高，達(dá)到了學(xué)生全面發(fā)展的效果。五、測(cè)驗(yàn)分層衡量分層教學(xué)效果的主要依據(jù)是測(cè)驗(yàn)。在小測(cè)驗(yàn)中，不同的學(xué)生用不同的標(biāo)準(zhǔn)去衡量。尤其是在試卷的編寫中，本人根據(jù)教材三維目標(biāo)，把測(cè)驗(yàn)題目分為基礎(chǔ)題、選做題、附加題三大類，基礎(chǔ)題目占85分，要求不同層次的學(xué)生都做，而10分的選做題則由金、銀牌層次的學(xué)生完成，對(duì)于金牌層次的學(xué)生來說增設(shè)附加題5分。例如，在測(cè)驗(yàn)用平方差公式進(jìn)行因式分解時(shí)，設(shè)計(jì)：銅牌學(xué)生：x2-9y2；銀牌學(xué)生：16x2-9y2；金牌學(xué)生：16（a-b）2-9（a+b）2。這樣的試卷，對(duì)不同層次的學(xué)生有所考慮，保證測(cè)試結(jié)果讓每個(gè)層次的學(xué)生都有成功感，確保各個(gè)層次的學(xué)生都能達(dá)標(biāo)?？傊?，采用分層教學(xué)存在很多困難，但在教學(xué)過程中各層次的學(xué)生得到了最大限度的發(fā)展，并出現(xiàn)了“你追我趕，奮勇向前”的可喜局面，而且以金、銀、銅牌層命名，保護(hù)了學(xué)生的自尊。因此，分層教學(xué)不失為一種好的教學(xué)方法。通過本人實(shí)踐，以點(diǎn)帶面，分層教學(xué)法在各學(xué)科不斷滲透，讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到了“學(xué)有所用、學(xué)有所獲、學(xué)以致用”的效果?！?3模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)ADC作用:將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。主要應(yīng)用:(低速)數(shù)字萬用表,電子秤等;(中速)工業(yè)控制,實(shí)驗(yàn)設(shè)備等;(高速)數(shù)字通信、導(dǎo)彈測(cè)遠(yuǎn)等;(超高速)數(shù)字音頻、視頻信號(hào)變換、氣象數(shù)據(jù)分析處理。ADC輸入是模擬量,輸出是數(shù)字量;ADC輸出的數(shù)字量可視為輸入電壓(電流)與基準(zhǔn)電壓(電流)相比所占的比例。ADc輸出與輸入關(guān)系可表示如下:REF2即ADC是將輸入信號(hào)A.與其所能分辨的最小電壓增量Vκw"相比較,得到與輸入模擬量對(duì)應(yīng)的倍數(shù)(取整)。tocco3位ADc輸出0V<000<1V示意圖1v<00l<2vv<010<3VAD轉(zhuǎn)換器3V<01l<4V輸出數(shù)字量對(duì)模擬輸入4V<100<5V5V<101<6V應(yīng)一個(gè)(0-8V)6V<110<7V模擬區(qū)間GND7V<111<8VS8.3.1ADC的基本原理采樣和采樣定理ADc周期性地將輸入模擬值轉(zhuǎn)換成與其大小對(duì)應(yīng)的數(shù)字量,該過程稱為采樣。采樣是否會(huì)造成丟失某些信息?時(shí)域采樣定理:一個(gè)頻帶有限的信號(hào)f(,如果其頻譜在區(qū)間(-om0n)以外為零,則它可以唯一的由其在均勻間隔T(T<1/2f)上的樣點(diǎn)值f(nT)確定。即只要采樣脈沖頻率f大于或等于輸入信號(hào)中最高頻率f的兩倍(≥2fn),則采樣后的輸出信號(hào)就能夠不失真地恢復(fù)出模擬信號(hào)。、采樣/保持電路模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間,在此期間要求采樣所得的樣值保持不變。這個(gè)過程a)取樣保持電路需有相應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)。(a)取樣保持電路Sc≤<t,故V的變化與v同步。LF798(d)"女…(e)I00、量化和編碼模擬信號(hào)經(jīng)S/H得到的取樣值仍屬模擬范疇,需經(jīng)量化(將取樣值表示為最小數(shù)量單位的整數(shù)倍)處理,才能轉(zhuǎn)換為時(shí)間上和數(shù)值上都為離散的數(shù)字信號(hào)最小數(shù)量單位稱量化單位(1△=1LSB)。編碼:將量化結(jié)果用數(shù)字代碼表示出來。常見有自然二進(jìn)制編碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼編碼。因取樣值為輸入信號(hào)某些時(shí)刻的瞬時(shí)值,它們不可能都正好是量化單位的整數(shù)倍,即在量化時(shí)不可避免地會(huì)引入量化誤差(ε)量化誤差:有限位ADC產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)的等效模擬值與實(shí)際輸入模擬量之間的差值。量化誤差的大小與量化方式、量化單位ADC編碼位數(shù)、基準(zhǔn)電壓大小有關(guān)常用的量化方式:舍入量化和截?cái)嗔炕瘍煞N方式。例如:FSR=1的3位ADC,其分辨率為18V(LSB)。分別采用