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1、第 14 章 模拟信号与 数字信号的相互转换,下一章,上一章,返回主页,14.1 数模转换器,14.2 模数转换器,14.3 数字电路的应用举例,2,A/D 与 D/A 转换概述,传感器,计算机,执行机构,控制对象,数字量,模拟量,数字量,模拟量,3,14.1 数模转换器,数字量,与数字量等值 的十进制数成 正比的模拟量,D/A,D/A 转换器的组成：(1)数码寄存器(2)模拟电子开关电路(3)解码网络(4)求和电路(5)基准电压,4,数模转换器,电子双 向开关,1 0 0 0,0 0 0 0,5,Ui=0,=0,(1)D4D3D2D1=0000 时,6,UREF,2R,2R,2R,(2)D4
2、D3D2D1=0001 时（S1 单独接 UREF）,R,R,R,R,输出：,7,UREF,2R,2R,2R,(3)D4D3D2D1=0010 时（S2 单独接 UREF）,R,R,R,R,输出：,8,UREF,2R,2R,2R,(4)D4D3D2D1=0100 时（S3 单独接 UREF）,R,R,R,R,输出：,9,UREF,2R,2R,2R,(5)D4D3D2D1=1000 时（S4 单独接 UREF）,R,R,R,R,输出：,10,Uo=D4Uo4D3Uo3D2Uo2D1Uo1,Di=1 时，Si 接 UREF；Di=0 时，Si 接地。,若输入为 n 位，则,11,最小输出电压 输入
3、二进制数为 001 最大输出电压 输入二进制数为 111,分辨率 KRR,12,电子双向开关,VT1,UREF,Di,Si,UCC,UBB,VT2,VT3,VT4,1,0,1,1,饱和导通,截止,13,0,1,0,0,电子双向开关,14,解：(1)输入二进制数为 1011 时,=2710(026025 124023122121)V=1.718 75 V,例14.1.1 某六位 R2R 型数模转换器的基准电压 UREF=10V，求输入二进制数为 1011 和 111101 两种 情况下的输出模拟电压及该数模转换器的分辨率。,=9.531 25 V,(2)输入二进制数为 111101 时,(3)分
4、辨率,=0.0159,15,14.2 模数转换器,逐次逼近型 A/D 转换器的工作原理,在最高位设定数字量 1,与待转换的 模拟量比较,在次高位设定数字量 1,与待转换的 模拟量比较,直至设定的数字量与待转换的模拟量之间的误差小于最低一位数字量为止。,16,设 UREF=10 V ux=6.88 V,CP1 使 Q4Q3Q2Q1=1000 uA=5V 6.88V,0,0,0,0,1,1,17,设 UREF=10 V ux=6.88 V,CP2 使 Q4Q3Q2Q1=1100 uA=7.5V 6.88V,0,0,0,1,1,1,0,18,设 UREF=10 V ux=6.88 V,CP3 使 Q
5、4Q3Q2Q1=1010 uA=6.25V 6.88V,0,0,1,1,0,0,1,1,19,设 UREF=10 V ux=6.88 V,CP4 使 Q4Q3Q2Q1=1011 uA=6.875V 6.88V,0,1,0,1,1,1,CP5 使 Q4Q3Q2Q1=1011 uA=6.875V 6.88V,20,14.3 数字电路的应用举例,一、数字钟1.数字钟系统的组成,信号源,计时电路,时间标准信号,译码显示电路,分频电路,较时电路,报时电路,21,1Hz,2 kHz 500 Hz,正常 计时时,60 个秒脉冲出一个进位脉冲,60 个分脉冲出一个进位脉冲,2.数字钟的工作原理,22,1Hz,2 kHz 500 Hz,关闭进位脉冲,“时计数器”按秒 的速度快速走时,校对 小时时,2.数字钟的工作原理,23,控制“门”引导哪路信号,1Hz,2 kHz 500 Hz,关闭进位脉冲,“分计数器”按秒的速度快速走时,校对 分钟时,2.数字钟的工作原理,24,二、数字转速表,(1)反光纸的光线使光敏二极管导通。(2)转子每转一圈，电阻 R 上形成一个脉冲信号。(3)整形电路将不规矩的脉冲信号变换成规矩的方波信号。(4)与门间隔地开通 1s，计数器记录 1s 内的脉冲个数。(5)译码显示实时地显示转速值。,第 14 章 结 束,下一章,上一章,返回主页,
