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1、第九章 数-模和模-数转换数/模转换D/A 模/数转换A/D转换精度和转换速度是衡量A/D D/A转换器性能优劣的主要指标。,9.1 D/A转换器（1）权电阻网络D/A转换器n位二进制数Dn=dn-1dn-2 d1d0权值 2n-12n-2 21204位权电阻网络D/A转换器n=4 S0S3 4个电子开关，1个求和放大器,，,，,d3 d0代码为1，接参考电压源VREF，有支路电流Ii 流向求和放大器。d3 d0代码为0，接地。,求和放大器是理想运放，接成负反馈开环增益，输入电流=0，输入电阻，输出电阻=0 V+V-vo为正V+V+时，vo负值反馈V-，使V-降低。V-V+=0 虚地点运放输入
2、电流为零 vo=-RFi=-RF(I3+I2+I1+I0),V-0,di=1，有支路电流Ii 取RF=R/2代入,n位的权电阻网络D/A转换器 当RF=R/2,vo变化范围 Dn=0 vo=0，,所以vo变化范围0,权电阻网络简单，电阻阻值多，精度难以保证。,Dn=11111,（2）倒T形电阻网络D/A转换器开关Si接哪边都是接地。只有R、2R两种阻值的电阻V-虚地点，等效电路电阻网络并联后，总阻值为R，总电流,流过每个支路的电流I/2、I/4、I/8、I/16di=0 SiV+di=1 SiV-,流入V-电流,反馈电阻R，输出电压,n位倒T形电阻网络 RF=R时,9.2 A/D转换器（1）基
3、本原理 取样-保持-量化-编码取样定理,fS2fi(max)取样频率输入模拟信号vI的最大频率分量频率的2倍，就可以用低通滤波器将取样信号vS还原vI。低通滤波器的频率特性fS=(35)fi(max),量化和编码 最小数量单位称为量化单位将取样电压表示为的整数倍，叫做量化。编码：将量化结果用代码表示。量化误差：模拟电压取样值不被整除，舍弃的部分。例：01V模拟信号用3位二进制码表示,取=1/8V最大量化误差=1/8V,取=2/15V01/15 V 00001/2最大量化误差减小到1/2=1/15 V,输入模拟电压在正、负范围内变化时，用二进制补码编码。,取样保持电路T是N沟道增强型MOS管，,
4、作模拟开关用。取样脉冲vL=高电平 T导通vIRITCH 电容充电取RI=RF，运放输入电流为零，充满电后vo=vC=-vI当vL=0 MOS管截止，vC保持，运放输入阻抗越高，CH漏电越小，保持时间越长。,（2）并联比较型A/D转换器 直接A/D转换器三部分组成：电压比较器、寄存器、代码转换电路输入信号vI是在0VREF参考电压源之间的模拟取样值。输出3位二进制数码d2d1d0。电阻分压：1/15VREF13/15VREF，7个比较电平，量化单位=2/15 VREF，7个电压比较器C1C7，vI 同相端，比较电平 反相端。vI 1/15 VREF，C1C7=0 全为0，寄存器触发时钟CLK，
5、存入全0。,3/15 VREF,7个电压比较器C1C7，vI 同相端，比较电平 反相端。vI 1/15 VREF，C1C7=0 全为0，寄存器触发时钟CLK，存入全0。1/15 VREF vI 3/15 VREF C1=1 CLK作用下Q1=1，其余全为0。3/15 VREF vI 5/15 VREF C1=C2=1比较电压小于vI的比较器输出全为1。,代码转换电路（编码器电路）d2=Q4d1=Q6+Q4 Q2d0=Q7+Q6 Q5+Q4 Q3+Q2 Q1,省去取样-保持电路，比较器和寄存器有取样-保持功能。缺点：需要2n-1个电压比较器和2n-1个触发器，电路随输出代码的位数成倍上升，如210-1=1023，不能实现n大的A/D转换。,优点：转换速度快，一级触发器的延迟时间和3级门电路的延迟时间50ns以下。,并联比较型A/D转换器的转换精度取决于量化电平，越小，精度越高，比较器的触发器数目多，电路复杂。,间接A/D转换器：首先将输入的模拟电压信号vI转换成与之成正比的时间（频率）信号，然后在这个时间宽度内对固定频率的时钟脉冲计数，计数结果是正比于输入模拟电压vI的数字信号。,
