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AD转换器主要技术指标

AD转换器主要技术指标
AD转换器主要技术指标

AD转换器的主要技术指标

1)分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。

2)转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成,采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是ksps和Msps,表示每秒采样千/百万次(kilo / Million Samples per Second)。

3)量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。

4)偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不为零的值,可外接电位器调至最小。

5)满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。

6)线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移,不包括以上三种误差。

其他指标还有:绝对精度(Absolute Accuracy) ,相对精度(Re lative Accuracy),微分非线性,单调性和无错码,总谐波失真(T otal Harmonic Distotortion缩写THD)和积分非线性。

AD的选择,首先看精度和速度,然后看是几路的,什么输出的比如SPI或者并行的,差分还是单端输入的,输入范围是多少,这些都是选AD需要考虑的。DA呢,主要是精度和输出,比如是电压输出啊,4-20mA电流输出啊,等等。DSP呢,用来计算嘛,所以主要是看运算能力了,当然,外围的接口也是需要考虑的。个人看法,TI的单DSP处理能力还可以,ADI的多DSP联合使用的优点特别突出,当然了,不同档次的DSP的运算能力和速度都是有很大差别的。

工程师在进行电路设计时,面对林林总总的AD/DA芯片,如何选择你所需要的器件呢?这要综合设计的诸项因素,系统技术指标、成本、功耗、安装等,最主要的依据还是速度和精度。

精度 与系统中所测量控制的信号范围有关,但估算时要考虑到其他因素,转换器位数应该比总精度要求的最低分辩率高一位。常见的AD/DA器件有8位,10位,12位,14位,16位等。

速度 应根据输入信号的最高频率来确定,保证转换器的转换速率要高于系统要求的采样频率。

通道 有的单芯片内部含有多个AD/DA模块,可同时实现多路信

号的转换;常见的多路AD器件只有一个公共的AD模块,由一个多路转换开关实现分时转换。

数字接口方式 接口有并行/串行之分,串行又有SPI、I2C、SM 等多种不同标准。数值编码通常是二进制,也有BCD(二~十进制)、双极性的补码、偏移码等。

模拟信号类型通常AD器件的模拟输入信号都是电压信号,而DA 器件输出的模拟信号有电压和电流两种。

同时根据信号是否过零,还分成单极性(Unipolar)和双极性(B ipolar)。

电源电压有单电源,双电源和不同电压范围之分,早期的AD/DA 器件要有+15V/-15V,如果选用单+5V电源的芯片则可以使用单片机系统电源。

基准电压有内、外基准和单、双基准之分。

功耗 一般CMOS工艺的芯片功耗较低,对于电池供电的手持系统对功耗要求比较高的场合一定要注意功耗指标。

封装 常见的封装是DIP,现在表面安装工艺的发展使得表贴型S O封装的应用越来越多。

跟踪/保持(Track/Hold缩写T/H)原则上直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持,其他情况都应加采样保持。

满幅度输出(Rail-to Rail) 新近业界出现的新概念,最先应用于运算放大器领域,指输出电压的幅度可达输入电压范围。在DA中一般是指输出信号范围可达到电源电压范围。(国内的翻译并不统一,

如“轨-轨”、“满摆幅”)

主要针对高精度测量类的AD.

1:参考电压需要足够精确,推荐使用外部高精准参考电压。

2:如果PGA可调,增益系数一般是越小噪声越低。

3:一般最好用到满量程,此时AD精度不浪费。

4:如果有偏置,需要进行自校。

5:请注意在使用DEMO板调试时,会由调试口导入PC噪声,由信号连接线导入外部噪声,因此建议使用屏蔽电缆传输信号。

6:板上注意模拟电源和数字电源,以及模拟地和数字地要分开,减少耦合噪声路径。

7:使用差分输入可以减少共模噪声,但是差模噪声会增大。

8:如果是片内集成AD的MCU,支持高速时钟,如果不影响性能,内部工作时钟越低,对您的AD采样引起的干扰越小,如果是板上就需要注意走线和分区。

9:信号输入前级接滤波电路,一般一阶RC电路较多,注意Fc=1/1000~ 1/100 采样频率,电阻和电容的参数注意选取.信号接入后级接滤波电路最好采用sinc滤波方式.注意输入偏置电流会限制您外部的滤波电阻阻值的大小。

R x Ib < 1LSB。

有的片内AD还有集成输入Buffer,有助与抑制您的噪声,一般是分两当,看输入信号范围和满量程之间的关系。

AD分为很多中,SAR,FLASH,并行比较型,逐次逼近型,Delta sigma 型,一般是速度越高,精度越高越贵,所以ADI之类的公司一直那么富裕,赚黑钱......

针对不同场合不同成本不同要求分别选用。

还得注意是您的Layout。

机械原理考试试题及答案详解 (1)

机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时,可采用措施来解决。 (A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向) 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 (A 基圆 B 分度圆 C 节圆) 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 (A 端面 B 法面 C 平面) 4. 加工渐开线齿轮时,刀具分度线与轮坯分度圆不相切,加工出来的齿轮称为齿轮。 (A 标准 B 变位 C 斜齿轮) 5. 若机构具有确定的运动,则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差,则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构,应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 ( A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系) 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉,可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度,通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a),(b),(c)中,S为总质心,图中转子需静平衡,图中转子需动平衡。

3. 平面移动副自锁条件是,转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响,但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副?试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束?若引入一个低副将带入几个约束? 2.何谓曲柄?铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么?当以曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置? 3.什么是渐开线齿廓的根切现象?产生根切原因是什么?标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少? 4.如图所示平面四杆机构,试回答: (1) 该平面四杆机构的名称; (2) 此机构有无急回运动,为什么? (3) 此机构有无死点,在什么条件下出现死点; (4) 构件AB为主动件时,在什么位置有最小传动角。 四、计算题(共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构,有箭头标记的为原动件,试判断此机构运动是否确定。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来)(8分) 2. 在电动机驱动的剪床中,作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示,等效驱动力矩I H

数模与模数转换器 习题与参考答案

第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案 【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示,其输入电压为10mV ,试计算其输出电压V O 。 图题11-1 解:输出电压为: mV mV V R R V IN F O 10010101 =?=-= 【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示,其输入电压为10 mV ,试计算其输出电压V O 。 图题11-2 解:mV mV V R R V IN F O 110101111 =?=+=)( 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表,若数字1代表5V ,数字0代表0V ,试计算D/A 转换器输出电压V O 。 11-3 【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。 图题11-4 解:由图可知,D 3~D 0=0101 因此输出电压为:V V V V O 5625.151650101254 === )( 【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ,若数字输入为,该转换器输出电压V O 是多少?

解:V V V V O 988.21532565100110012 58≈== )( 【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。 图题11-6 解:V V V D D V V n n REF O 5625.1516501012 5~240==-=-=)()( 【题11-7】 试分析图题11-7所示电路的工作原理。若是输入电压V IN =,D 3~D 0是多少? 图题11-7 解:D3=1时,V V V O 6221234== ,D3=0时,V O =0。 D2=1时,V V V O 3221224== ,D2=0时,V O =0。 D1=1时,V V V O 5.1221214== ,D1=0时,V O =0。 D0=1时,V V V O 75.0221204 ==,D0=0时,V O =0 由此可知:输入电压为,D3~D0=1101,这时V O =6V++=,大于输入电压V IN =,比较器输出低电平,使与非门74LS00封锁时钟脉冲CLK ,74LS293停止计数。 【题11-8】 满度电压为5V 的8位D/A 转换器,其台阶电压是多少?分辨率是多少? 解:台阶电压为mV mV V STEP 5.192/50008== 分辨率为:%39.00039.05000/5.195000/===mV V STEP

AD和DA转换器的分类及其主要技术指标

1. AD转换器的分类 下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点:积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。 1)积分型(如TLC7135) 积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率, 但缺点是由于转换精度依赖于积分时间,因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流。 2)逐次比较型(如TLC0831) 逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB开始,顺序地对每一位将输入电压与内臵DA转换器输出进行比较,经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低,在低分辩率(<12位)时价格便宜,但高精度(>12位)时价格很高。 3)并行比较型/串并行比较型(如TLC5510) 并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称FLash(快速)型。由于转换速率极高,n位的转换需要2n-1个比较器,因此电路规模也极大,价格也高,只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。 串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间,最典型

的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成,用两次比较实行转换,所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级(Multistep/Subrangling)型AD,而从转换时序角度又可称为流水线(Pipelined)型AD,现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高,电路规模比并行型小。 4)Σ-Δ(Sigma/FONT>delta)调制型(如AD7705) Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型,将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号,用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。 5)电容阵列逐次比较型 电容阵列逐次比较型AD在内臵DA转换器中采用电容矩阵方式,也可称为电荷再分配型。一般的电阻阵列DA转换器中多数电阻的值必须一致,在单芯片上生成高精度的电阻并不容易。如果用电容阵列取代电阻阵列,可以用低廉成本制成高精度单片AD转换器。最近的逐次比较型AD转换器大多为电容阵列式的。 6)压频变换型(如AD650) 压频变换型(Voltage-Frequency Converter)是通过间接转换方式实现模数转换的。其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率,然后用计数器将频率转换成数字量。从理论上讲这种AD 的分辨率几乎可以无限增加,只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积

机械原理试题及答案2份

试题1 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、 平面运动副的最大约束数为2个,最小约束数为 1个。 2、 当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、 对心曲柄滑块机构,若以连杆为机架,则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大,则机构传力性能越好。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中,二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、 常见间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸,应将飞轮装在高速轴上。 9、 实现往复移动的机构有:曲柄滑块机构、凸轮机构等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为: 212121n n n n m m ααββ==-=,,。 二、简答题(每小题5分,共25分) 1、何谓三心定理? 答:三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害? 答:机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力,这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力,降低机械效率和使用寿命,而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时,推动力任意增大也不能使机构产生运动,这与机构的自锁 现象是否相同?试加以说明? 答:(1)不同。 (2)铰链四杆机构的死点指:传动角=0度时,主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心,而不能使从动件转动,出现了顶死现象。 死点本质:驱动力不产生转矩。 机械自锁指:机构的机构情况分析是可以运动的,但由于摩擦的存在,却会出现无论如何增大驱动力,也无法使其运动的现象。 自锁的本质是:驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动,但在具体的使用选择上,又 有什么不同? 答:棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合,而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳,但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓在接触

第九章 AD转换器和DA转换器试题及答案

第九章 A/D 转换器和D/A 转换器 一、填空题 1.(11-1易)D/A 转换器是把输入的________转换成与之成比例的_________。 2.(11-1中)倒T 形电阻网络D/A 转换器由___________、__________、_________及 _____________组成。 3.(11-1易)最小输出电压和最大输出电压之比叫做__________,它取决于D/A 转换器的 ________。 4.(11-1中)精度指输出模拟电压的_________和_________之差,即最大静态误差。主要 是参考电压偏离__________、运算放大器____________、模拟开关的 ________、电阻值误差等引起的。 5.(11-1易)D/A 转换器输出方式有____________、__________和__________。 6.(11-2易)采样是将时间上___________(a.连续变化,b.断续变化)的模拟量,转换成 时间上_________(a.连续变化,b.断续变化)的模拟量。 7.(11-2) 参考答案: 1.数字量/数字信号,模拟量/模拟信号 2.译码网络,模拟开关,求和放大器,基准电源 1. 分辨率 位数 2. 实际值 理论值 标准值 零点漂移 压降 3. 单极性同相输出 单极性反相输出 双极性输出 4. a b 二、选择题 1.(11-2中)将采样所得的离散信号经低通滤波器恢复成输入的原始信号,要求采样频率 s f 和输入信号频谱中的最高信号max i f 的关系是( )。 A .max 2s i f f ≥ B .max s i f f ≥ C .max s i f f = D . max s i f f < 2.(11-2易)下列不属于直接型A/D 转换器的是( )。 A .并行A/D 转换器 B .双积分A/D 转换器 C .计数器A/ D 转换器 D .逐 次逼近型A/D 转换器 三、判断题(正确打√,错误的打×) 1.(11-2易)采样是将时间上断续变化的模拟量,转换成时间上连续变化的模拟量。 ( ) 2.(11-2中)在两次采样之间,应将采样的模拟信号暂存起来,并把该模拟信号保持到下 一个采样脉冲到来之前。 ( )

机械原理测试题及答案

一、填空题(10 道小题,20 个空,每空1 分,共20 分) 1.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 2.移动副的自锁条件是,转动副的自锁条件是。 93.969mm,3.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其主动轮齿数z1= 20 ,基圆直径d b1= 从动轮齿数z2= 67 ,则从动轮的基圆直径d b2=。 4.正变位齿轮与标准齿轮比较,其分度圆齿厚,齿根高。 5.在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中,运动规律有刚性冲击; 运动规律无冲击。 功之比,它反映了功在机械中的有效利用程6.机械效率等于输入功与 度。 7.刚性转子的动平衡条件是,。 8.在单销四槽外接槽轮机构中,已知主动拨盘的角速度为ω = π / 4 rad/s, 则在主动拨盘运动 一周的时间内,槽轮运动了秒,停歇了秒;槽轮机构的运动系数 为。 9.微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应,两导程应。 10.当两构件组成转动副时,其速度瞬心在处,组成移动副时,其瞬心在处。 二、简答题(4 道小题,每道小题5 分,共20 分) 1.何谓急回运动?试列出三种具有急回运动的连杆机构。 2.何谓周期性速度波动和非周期性速度波动?为什么要加以调节?各用什么办法来加以调节? 3.平底推杆凸轮机构的压力角为多少?这种凸轮机构是否存在自锁现象?为什么? 4.设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓时,若机构的最大压力角超过了许用值,试问可采取 哪几种措施以减小最大压力角? 注:学生必须在答题纸上答题,否则没有成绩。第 1 页共 4 页

= 250mm,cm, 图三、1 ,而其他各杆的长度不变,则当分别以1、2、3 图三、2 分) 所示冲床机构的自由度,若存在局部自由度、复合铰链或虚约束,请指出其 注:学生必须在答题纸上答题,否则没有成绩。第 2 页共 4 页

∑-△模数转换器的原理及应用

∑-△模数转换器的原理及应用 张中平 (东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,南京210096) 摘要:∑-△模数转换器由于造价低、精度高、性能稳定及使用方便等特点,越来越广泛地使用在一些高精度仪器仪表和测量设备中,介绍该转换器的基本原理,并重点举例介绍AD7708芯片的应用,该芯片是16 bit模数转换器,与24 bit AD7718引脚相同,可直接升级。 关键词:模数转换器;寄存器;串行口 我们通常使用的模数转换器(ADC)大多为积分型和逐次逼近型,积分型转换效果不够好,转换过程中带来的误差比较大;逐次逼近型转换效果较好但制作成本较高,尤其是高位数转换,转换位数越多,精度越高,制作成本就越高。而∑-△ADC可以以相对逐次逼近型简单的电路结构,而得到低成本,高位数及高精度的转换效果∑-△ADC大多设计为16或24 bit转换精度。近几年来,在相关的高精度仪器制作领域该转换器得到了越来越广泛的应用[1]。 1 ∑-△ADC的基本工作原理简介 ∑-△模数转换器的工作原理简单的讲,就是将模数转换过后的数字量再做一次窄带低通滤波处理。当模拟量进入转换器后,先在调制器中做求积处理,并将模拟量转为数字量,在这个过程中会产生一定的量化噪声,这种噪声将影响到输出结果,因此,采用将转换过的数字量以较低的频率一位一位地传送到输出端,同时在这之间加一级低通滤波器的方法,就可将量化噪声过滤掉,从而得到一组精确的数字量[1,2]。 2 AD7708/AD7718,∑-△ADC的应用 AD7708/AD7718是美国ADI公司若干种∑ΔADC中的一种。其中AD7708为16 bit转换精度,AD7718为24 bit转换精度,同为28条引脚,而且相同引脚功能相同,可以互换。为方便起见,下面只介绍其中一种,也是我们工作中用过的AD7708。 2.1AD7708的工作原理 同其它智能化器件一样,AD7708也可以用软件来调节其所具有的功能,即通过微控制器MCU编程向AD7708的相应寄存器填写适当的参数。AD7708芯片中共有11个寄存器, 当模式寄存器(Mode Regis-ter)的最高位后,其工作方框图[2]如图1所示。

最新机械原理期末考试及答案

《机械原理》试卷参考答案 开课单位:机械工程学院,考试形式:闭卷,允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题(共10分,每小题2分,对者在括号内打“√”,错者打“×”)得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时,机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需在任意选定的两个平面内,分别 适当地加一平衡质量,即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下,槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大,是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中,当驱动力作用线在摩擦锥之内,则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统,若选定等效构件为移动件时,其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题(共10分,每空1分)得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动,若不考虑其他因素,只为了减小飞轮尺寸和重量,应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零;而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心,且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中,机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时,机构则发生 自锁 。 三、(共10分)计算图1所示机构的自由度,并判断机构的运动确定性,如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)

∑-△模数转换器工作原理

∑-△ADC工作原理 越来越多的应用,例如过程控制、称重等,都需要高分辨率、高集成度和低价格的ADC、新型∑-△转换技术恰好可以满足这些要求。然而,很多设计者对于这种转换技术并不十分了解,因而更愿意选用传统的逐次比较ADC。∑-△转换器中的模拟部分非常简单(类似于一个1bit ADC),而数字部分要复杂得多,按照功能可划分为数字滤波和抽取单元。由于更接近于一个数字器件,∑-△ADC的制造成本非常低廉。 一、∑-△ADC工作原理 要理解∑-△ADC的工作原理,首先应对以下概念有所了解:过采样、噪声成形、数字滤波和抽取。 1.过采样 首先,考虑一个传统ADC的频域传输特性。输入一个正弦信号,然后以频率fs采样-按照Nyquist 定理,采样频率至少两倍于输入信号。从FFT分析结果可以看到,一个单音和一系列频率分布于DC到fs /2间的随机噪声。这就是所谓的量化噪声,主要是由于有限的ADC分辨率而造成的。单音信号的幅度和所有频率噪声的RMS幅度之和的比值就是信号噪声比(SNR)。对于一个Nbit ADC,SNR可由公式:SNR=6.02N+1.76dB得到。为了改善SNR和更为精确地再现输入信号,对于传统ADC来讲,必须增加位数。 如果将采样频率提高一个过采样系数k,即采样频率为Kfs,再来讨论同样的问题。FFT分析显示噪声基线降低了,SNR值未变,但噪声能量分散到一个更宽的频率范围。∑-△转换器正是利用了这一原理,具体方法是紧接着1bit ADC之后进行数字滤波。大部分噪声被数字滤波器滤掉,这样,RMS噪声就降低了,从而一个低分辨率ADC, ∑-△转换器也可获得宽动态范围。 那么,简单的过采样和滤波是如何改善SNR的呢?一个1bit ADC的SNR为7.78dB(6.02+1.76),每4倍过采样将使SNR增加6dB,SNR每增加6dB等效于分辨率增加1bit。这样,采用1bit ADC进行64倍过采样就能获得4bit分辨率;而要获得16bit分辨率就必须进行415倍过采样,这是不切实际的。∑-△转换器采用噪声成形技术消除了这种局限,每4倍过采样系数可增加高于6dB的信噪比。 2.噪声成形 通过图1所示的一阶∑-△调制器的工作原理,可以理解噪声成形的工作机制。 图1 ∑-△调制器 ∑-△调制器包含1个差分放大器、1个积分器、1个比较器以及1个由1bit DAC(1个简单的开关,可以将差分放人器的反相输入接到正或负参考电压)构成的反馈环。反馈DAC的作用是使积分器的平均输出电压接近于比较器的参考电平。调制器输出中“1”的密度将正比于输入信号,如果输入电压上升,比较器必须产生更多数量的“1”,反之亦然。积分器用来对误差电压求和,对于输入信号表现为一个低通滤波器,而对于量化噪声则表现为高通滤波。这样,大部分量化噪声就被推向更高的频段。和前面的简单过采样相比,总的噪声功率没有改变,但噪声的分布发生了变化. 现在,如果对噪声成型后的∑-△调制器输出进行数字滤波,将有可能移走比简单过采样中更多的噪声。这种调制器(一阶)在每两倍的过采样率下可提供9dB的SNR改善。

数模转换器和模数转换器实验报告

实验报告 课程名称微机原理与接口技术 实验项目实验五 数/模转换器和模/数转换器实验实验仪器 TPC-USB通用微机接口实验系统 系别计算机系 专业网络工程 班级/学号 学生 _ 实验日期 成绩_______________________ 指导教师王欣

实验五数/模转换器和模/数转换器实验 一、实验目的 1. 了解数/模转换器的基本原理,掌握DAC0832芯片的使用方法。 2. 了解模/数转换器的基本原理,掌握ADC0809的使用方法。 二.实验设备 1.PC微机系统一套 2.TPC-USB通用微机接口实验系统一套 三.实验要求 1.实验前要作好充分准备,包括程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法、对运行结果的分析等。 2.熟悉与实验有关的系统软件(如编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序等)使用方法。在程序调试过程中,有意识地了解并掌握TPC-USB通用微机接口实验系统的软硬件环境及使用,掌握程序的调试及运行的方法技巧。 3.实验前仔细阅读理解教材相关章节的相关容,实验时必须携带教材及实验讲义。 四.实验容及步骤 (一)数/模转换器实验 1.实验电路原理如图1,DAC0832采用单缓冲方式,具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub),编程产生以下锯齿波(从Ua和Ub输出,用示波器观察) 图1 实验连接参考电路图之一 编程提示: 1. 8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H,输入数据与输出电压的关系为:

(UREF表示参考电压,N表示数数据),这里的参考电压为PC机的+5V电源。 2. 产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。 3. 参考流程图(见图2): 图2 实验参考流程图之一 (二)模/数转换器 1. 实验电路原理图如图3。将实验(一)的DAC的输出Ua,送入ADC0809通道1(IN1)。 图3 实验连接参考电路图之二 2. 编程采集IN1输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。编程提示: 1. ADC0809的IN0口地址为298H,IN1口地址为299H。 2. IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为:

机械原理考试试题及答案3篇

试题1 一、选择题(每空2分,共10分) 1、平面机构中,从动件的运动规律取决于 D 。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ,60mm,80mm,100mm,当以30mm的杆为机架时,则该机构为 A 机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中,当推杆运动规律采用 C 时,既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中,对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子(转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2) D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题(每空2分,共20分) 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 4、斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点: 啮合性能好,重合度大,结构紧凑。 5、在周转轮系中,根据其自由度的数目进行分类:若其自由度为2,则称为差动轮系, 若其自由度为1,则称其为行星轮系。 6、装有行星轮的构件称为行星架(转臂或系杆)。 7、棘轮机构的典型结构中的组成有:摇杆、棘爪、棘轮等。 三、简答题(15分) 1、什么是构件? 答: 构件:机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件;从运动角度讲是不可再分的单位体。

模数转换器原理

模数(A/D)转换器工作原理A/D转换器(Analog-to-Digital Converter)又叫模/数转换器,即是将模拟信号(电压或是电流的形式)转换成数字信号。这种数字信号可让仪表,计算机外设接口或是微处理机来加以操作或胜作使用。 A/D 转换器 (ADC)的型式有很多种,方式的不同会影响测量后的精准度。 A/D 转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同,因此生产出种类繁多的A/D 转换芯片。 A/D 转换器按分辨率分为4 位、6 位、8 位、10 位、14 位、16 位和BCD码的31/2 位、51/2 位等。按照转换速度可分为超高速(转换时间=330ns),次超高速(330~3.3μS),高速(转换时间3.3~333μS),低速(转换时间>330μS)等。 A/D 转换器按照转换原理可分为直接A/D 转换器和间接A/D 转换器。所谓直接A/D 转换器,是把模拟信号直接转换成数字信号,如逐次逼近型,并联比较型等。其中逐次逼近型A/D 转换器,易于用集成工艺实现,且能达到较高的分辨率和速度,故目前集成化A/D 芯片采用逐次逼近型者多;间接A/D 转换器是先把模拟量转换成中间量,然后再转换成数字量,如电压/时间转换型(积分型),电压/频率转换型,电压/脉宽转换型等。其中积分型A/D 转换器电路简单,抗干扰能力强,切能作到高分辨率,但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内,已超出了单纯A/D 转换功能,使用十分方便。 ADC 经常用于通讯、数字相机、仪器和测量以及计算机系统中,可方便数字讯号处理和信息的储存。大多数情况下,ADC 的功能会与数字电路整合在同一芯片上,但部份设备仍需使用独立的ADC。行动电话是数字芯片中整合ADC 功能的例子,而具有更高要求的蜂巢式基地台则需依赖独立的ADC 以提供最佳性能。 ADC 具备一些特性,包括: 1. 模拟输入,可以是单信道或多信道模拟输入; 2. 参考输入电压,该电压可由外部提供,也可以在ADC 内部产生; 3. 频率输入,通常由外部提供,用于确定ADC 的转换速率; 4. 电源输入,通常有模拟和数字电源接脚; 5. 数字输出,ADC 可以提供平行或串行的数字输出。在输出位数越多(分辨率越好)以及转换时间越快的要求下,其制造成本与单价就越贵。 一个完整的A/D转换过程中,必须包括取样、保持、量化与编码等几部分电路。 AD转换器需注意的项目: 取样与保持 量化与编码

机械原理期末考试试卷(及答案)2017

2016-2017 学年第 二 学期 期末 考试试题 B 卷 第 1 页 共 6 页 考试科目:机械原理 考试时间:120分钟 试卷总分:100分 考试方式: 闭卷 考生院系: 机械工程学院 一、判断题(每题 2 分,共 10 分 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为高副。 ( X ) 2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 ( √ ) 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 ( √ ) 4、渐开线的形状取决于基圆的大小。 ( √ ) 5、斜齿轮传动与直齿轮比较的主要优点是啮合性能好,重合度大,结构紧凑。( √ ) 二、选择题(每题 2 分,共 10 分) 1、平面机构中,从动件的运动规律取决于 D 。 A 、 从动件的尺寸 C 、机构组成情况 B 、 原动件运动规律 D 、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ,60mm ,80mm ,100mm ,当以30mm 的杆为 机架时,则该机构为 A 机构。 A 、双摇杆 B 、双曲柄 C 、曲柄摇杆 D 、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中,当推杆运动规律采用 B 时,既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、 一次多项式运动规律 C 、二次多项式运动规律 B 、 正弦加速运动规律 D 、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中,对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、 只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C 、 静不平衡针对轴尺寸较小的转子(转子轴向宽度b 与其直径 D 之比b/D<0.2) D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、 模数 C 、分度圆上压力角 B 、 齿数 D 、前三项 三、简述题(每题 4 分,共 20 分)

模数转换器工作原理、类型及主要技术指标

模数转换器工作原理、类型及主要技术指标 模数转换器(Analog to Digital Converter,简称A/D转换器,或ADC),通常是将模拟信号转变为数字信号。作为模拟电路中重要的元器件,本文将会介绍模数转换器的原理、分类及技术指标等基础知识。 ADC的发展随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用,利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成电信号的模拟量后,需经模/数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制,因而作为把模拟电量转换成数字量输出的接口电路-A/D转换器是现实世界中模拟信号向数字信号的桥梁,是电子技术发展的关键和瓶所在。 自电子管A/D转换器面世以来,经历了分立半导体、集成电路数据转换器的发展历程。在集成技术中,又发展了模块、混合和单片机集成数据转换器技术。在这一历程中,工艺制作技术都得到了很大改进。单片集成电路的工艺技术主要有双极工艺、CMOS工艺以及双极和CMOS相结合的BiCMOS工艺。模块、混合和单片集成转换器齐头发展,互相发挥优势,互相弥补不足,开发了适用不同应用要求的A/D和D/A转换器。近年来转换器产品已达数千种。 ADC原理D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量,以电压或电流的形式输出。 模数转换一般要经过采样、保持和量化、编码这几个步骤。 ADC的主要类型目前有多种类型的ADC,有传统的并行、逐次逼近型、积分型ADC,也有近年来新发展起来的-型和流水线型ADC,多种类型的ADC各有其优缺点并能满足不同的具体应用要求。低功耗、高速、高分辨率是新型的ADC的发展方向,同时ADC的这一发展方向将适应现代数字电子技术的发展。 并行比较ADC 并行比较ADC是现今速度最快的模/数转换器,采样速率在1GSPS以上,通常称为闪烁

机械原理考试题及答案

机械原理考试题 一、(10分)单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案,每小题1分) 1.由机械原理知识可知,自行车应属于。 A机器B机构C通用零件D专用零件 2.平面运动副按其接触特性,可分成。 A移动副与高副B低副与高副C转动副与高副D转动副与移动副3.铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下作用与上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。 A主动件B连架杆C机架D从动件 4.与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是。 A惯性力难于平衡B点、线接触,易磨损C设计较为复杂D不能实现间歇运动 5.盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A摆动尖顶推杆B直动滚子推杆C摆动平底推杆D摆动滚子推杆6.对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用措施来解决。 A增大基圆半径B改变凸轮转向C改用滚子从动件D减小基圆半径7.齿数z=42,压力角α=20°的渐开线标准直齿外齿轮,其齿根圆基圆 A大于B等于C小于D小于且等于 8.渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与的比值。 A齿距B基圆齿距C齿厚D齿槽宽 9.渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值,且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。A大于B等于C小于D小于且等于 10.在单向间歇运动机构中,的间歇回转角在较大的范围内可以调节。 A槽轮机构B不完全齿轮机构C棘轮机构D蜗杆凸轮式间歇运动机构 二、(10分)试计算下列运动的自由度数。(若有复合铰链,局部自由度和虚约束,必须明确指出),打箭头的为原动件,判断该运动链是否成为机构。

三、已知一偏置曲柄滑块机构,主动件曲柄AB顺时钟回转,滑块C向左为工作行程,行程速比系数为K=1.1,滑块形成S=40mm,偏距e=10mm。 1.试合理确定其偏置方位,用图解法设计该机构,求曲柄AB、连杆BC,并画出机构草图。2.试用解析法求其非工作形成时机构的最大压力角αmax。 3.当滑块C为主动件时,画出机构的死点位置。 4.当要求偏置曲柄滑块机构尺寸不变的条件下,试串联一个机构,使输出滑块C的行程有所扩大(不必计算尺寸,用草图画出方案即可)。 四、现需设计一偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构,设已知凸轮以等角速度ω1=1rad/s沿逆时钟方向回转,从动件向上为工作行程,从动件的行程为h=35mm,偏距e=10mm,滚子半径r r=5mm,凸轮的推程运动角φ1=120°,回程运动角φ2=120°,近停运动角φ3=120°,推程段的许用压力角[α]=30°。 =200mm/s,位移S=20mm的条件下,确定凸轮的基圆1.试根据在推程段从动件最大速度V max 半径r 。 b 2.合理确定从动件的偏置方位,用草图画出所设计的凸轮机构。 3.画出凸轮从最低位置转过φ=90°时,机构的压力角α及其位移S。 五、(22分)(一)采用标准齿条刀具加工渐开线直齿圆柱齿轮,已知刀具齿形角α=20°,齿距为4πmm,加工时刀具移动速度v=60mm/s,轮坯转动角速度为1rad/s。 1.试求被加工齿轮的参数:模数m、压力角α、齿数z,分度圆直径d,基圆直径d b;2.如果刀具中心线与齿轮毛坯轴心的距离L=58mm,问这样加工的齿轮是正变位还是负变位齿轮,变位系数是多少? (二)已知斜 机械原理试卷答案 一、填空及选择(每题1分,共20分)

AD和DA转换器的仿真

通信原理课程设计报告 级电子信息工程专业 姓名: 班级: 学号:

一、设计题目:A/D和D/A转换器的仿真 二、设计目的 1.学习通过计算机建立通信系统仿真模型的基本技能,学会利 用仿真的手段对实时通信系统的基本理论,基本进行验证。 2.学习现在流行的通信系统仿真软件的使用方法(如 Matlab/Simulink,System View),使用这些软件解决实际系统 中的问题。 三、设计要求 1.根据所选的题目建立相应的数学模型。 2.在Matlab/Simulink仿真环境下,从各种功能库中选取、拖动 可视化图符组建系统,在Simulink的基本模块库中选取满足 需要的功能模块,将其图符拖到设计窗口,按设计的系统框 图组建系统。 3.设置,调整参数,实现系统模拟。 4.设置观察窗口、分析数据和波形。 四、开发环境及其介绍 1.开发环境:Matlab/Simulink 2.软件介绍: (1)Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模和仿真和分析的工具。Simulink提供了专门用于显示输出信号的模块,可以在过程中随时观察仿真的结果。

(2)通过Simulink的存储模块,仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作空间或文件中,以供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。 (3)Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方式,并 且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统,因此具有内在 的模块化设计要求。 基于以上优点,Simulink作为一种通用的的仿真建模软件工具,广泛用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制、和虚拟现实等领域中。 作为一款专业仿真软件,Simulink具有以下特点: ●基于矩阵的数值计算; ●高级编程语言以及可视化的图形操作界面; ●包含各个领域的仿真工具,使用方便快捷并可以扩展; ●丰富的数据I/O接口; ●提供与其他高级语言的接口; ●支持多平台(PC/UNIX)。 五、设计内容 1设计原理 A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号,其转换过程为:首先对输入模拟信号进行采样,所使用的的采样速率要满足采样定理要求,然后对采样结果进行幅度离散化并编码为符号串。

2机械原理考试试题及答案

试题 1 一、填空题(每空 2 分,共20 分) 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 2、斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点:啮合性能好,重合度大,结构紧凑。 二、简答题(15 分) 1、何谓四杆机构的“死点”? 答:当机构运转时,若出现连杆与从动件共线时,此时γ=0 ,主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心,从而使驱动从动件的有效分力为零,从动件就不能运动,机构的这种传动角为零的位置称为死点。 2、用范成法制造渐开线齿轮时,出现根切的根本原因是什么?避免根切的方法有哪些? 答:出现根切现象的原因: 刀具的顶线(不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m )超过了被切齿轮的啮合极限点 N1,则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法: a) 减小齿顶高系数ha* b) 加大刀具角α c) 变位修正 三、计算题(45 分) 1、计算如图 1 所示机构的自由度,注意事项应说明?(5*2 ) C D E G F C D B B A A a b 图 1 小题a: 其中A 、B 处各有一个转动副, B 处有一个移动副,C、D 处的移动副记作一个移动副。即n 3, p l 4, p h0, p' F ' 0 ;所以该机构自由度为: F 3n ( 2 p l p h p' ) F ' 3 3 (2 4 1 0 0)0 小题b: 其中A 、B 、C、G、H 处各有一个转动副, F 处为复合铰链有两个转动副, B 处有一个局部自由度, D 、 E 处的两个移动副记作一个移动副。即 n 7, p l 9, p h 1, p' 0,F ' 1 ;所以该机构自由度为:

机械原理试题及答案(试卷和答案)

Print 机械原理试题及答案(试卷+答案)、 仅供测试与学习交流,请下载后24小时内删除。? Array 2013年机械原理自测题(一)?一.判断题(正确得填写?T?,错误得填写?F?)(20分)?1、根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮得齿根圆必须设计比基 3、圆大。(F)?2、对心得曲柄滑块机构,其行程速比系数K一定等于一。( T )? 在平面机构中,一个高副引入二个约束。(F)?4、在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径,?则压力角将减小(T) 5、在铰链四杆机构中,只要满足杆长与条件,则该机构一定有曲柄存在。?(F)?6、滚子从动件盘形凸轮得实际轮廓曲线就是理论轮廓曲线得等距曲线。?(T) 7、在机械运动中,总就是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩 擦力上。( T)?8、任何机构得从动件系统得自由度都等于零。( T )?9、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。( F ) 10、在铰链四杆机构中,若以曲柄为原动件时,机构会出现死点位置。。( F )?二、填空题。(10分)?1、机器周期性速度波动采用(飞轮)调节,非周期性速度波?动采用(调速器)调节。 2、对心曲柄滑块机构得极位夹角等于( 0 )所以(没有)急回 特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮得连续传动条件就是(重合度大于或 等于1)。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切得原因就是(齿条形刀具齿顶线超过 极限啮合点N1 )。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦(大),故三角螺纹多应用( 联接),矩形螺纹多用于(传递运动与动力)。?三、选择题(10分) 1、齿轮渐开线在()上得压力角最小。?A)齿根圆;B)齿顶圆; C)分度圆;D)基圆。 2、静平衡得转子(①)就是动平衡得。动平衡得转子(②)就是静平衡?得。 ①A)一定; B)不一定; C)一定不。?②A)一定;B)不一定:C)一定不。 3、满足正确啮合传动得一对直齿圆柱齿轮,当传动比不等于一时,她们得渐开 机械原理第 1 页共 32 页Array 线齿形就是()。?A)相同得; B)不相同得。?4、对于转速很高得凸轮机构,为了减小冲击与振动,从动件运动规律最好采用?()得运动规律。?A)等速运动; B)等加等减速运动; C)摆线运动。?5、机械自锁得效率条件就是()。?A)效率为无穷大: B)效率大于等于1; C)效率小于零。? 四、计算作图题:(共60分)?注:凡图解题均需简明写出作图步骤,直接卷上作图,保留所有作图线。

逐次逼近型模数转换器基本原理

逐次逼近型模数转换器基本原理 逐次逼近型模数转换器一般由顺序脉冲发生器、逐次逼近寄存器、数模转换器和电压比较器等几部分组成,其原理框图如图11-3所示。 图11-3 逐次逼近型模数转换器的原理框图 转换开始前先将所有寄存器清零。开始转换以后,时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1,使输出数字为100…0。这个数码被数模转换器转换成相应的模拟电 压,送到比较器中与进行比较。若>,说明数字过大了,故将最高位的 1清除;若<,说明数字还不够大,应将最高位的1保留。然后,再按同 样的方式将次高位置成1,并且经过比较以后确定这个1是否应该保留。这样逐位比较下去,一直到最低位为止。比较完毕后,寄存器中的状态就是所要求的数字量输出。 可见逐次逼近转换过程与用天平称量一个未知质量的物体时的操作过程一样,只不过使用的砝码质量一个比一个小一半。 能实现图11-3所示方案的电路很多。图11-4所示电路是其中的一种,这是 一个四位逐次逼近型模数转换器。图中四个JK触发器~组成四位逐次逼 近寄存器;5个D触发器~接成环形移位寄存器(又称为顺序脉冲发生器), 它们和门~一起构成控制逻辑电路。 图11-4 四位逐次逼近型模数转换器

现分析电路的转换过程。为了分析方便,设D/A转换器的参考电压为=+8 V,输入的模拟电压为=4.52 V。 转换开始前,先将逐次逼近寄存器的四个触发器~清零,并把环形计数器的状态置为00001。 第1个时钟脉冲C的上升沿到来时,环形计数器右移一位,其状态变为10000。 由于,均为0,于是触发器被置1,和被置0。 所以,这时加到D/A转换器输入端的代码为1000,D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较,由于<,所以比较器的输出电压为。 第2个时钟脉冲C的上升沿到来时,环形计数器又右移一位,其状态变为 01000。这时由于,,均为0,于是触发器的1保留。 与此同时,的高电平将触发器置1。所以,这时加到D/A转换器输入端的 代码为1100,D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较,由于>,所以比较器的输出电压为。 第3个时钟脉冲C的上升沿到来时,环形计数器又右移一位,其状态变为 00100。这时由于,,均为0,于是触发器的1保留, 而被置0。与此同时,的高电平将置1。所以,这时加到D/A转换器输入端的代码为1010,D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较,由于>,所以比较器的输出电压为。 第4个时钟脉冲C的上升沿到来时,环形计数器又右移一位,其状态变为00010。 这时由于,,均为0,于是触发器、的状态保持不变, 而触发器被置0。与此同时,的高电平将触发器置1。所以,这时加到

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