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电工与电子技术 第十一章 信号产生与转换电路

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电工与电子技术中职业教材 ppt课件

电工与电子技术中职业教材 ppt课件

1伏特（V）。常用的电压单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等，它
们与伏特的换算关系为：1mV=10-3V 1μV=10-6V
1kV=103V
2.电压的实际方向
正电荷在电场中受电场力作用（电场力作正功时）移动的方向，称为电压 的实际方向。电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。电压的实际方 向有两种表示方式：一种是符号U加双下标，如UAB表示电压方向从A指向B； 一种是在电路的两点或元件两端标上极性。
与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。电压的参 考方向与实际方向的关系如图1-5所示。图1-5电压的参考方向与实际方向的 关系一致时，电压值为正值，即U>0；相反时，电压值为负值，即U<0。
ppt课件
18
第三节 电压
图1-5 电压的参考方向与实际方向的关系
3.关联参考方向
对于一个元件来说，如果电流的参考方向是从电压的“+”极性流入、 从电压的“-”极性流出，则称它们的电压和电流参考方向为关联参考 方向，否则，称为非关联参考方向。
第一章 直流电路
知识目标
1.了解电路和电路模型的概念。
2.理解电源、负载的定义。
3.理解电动势、电位、电能的概念及电流、电压的参考方向。
4.了解参考方向与实际方向之间的关系。
5.掌握欧姆定律。
6.理解电路短路、开路的特点。
7.掌握串联分压原理和并联分流原理。
8.掌握基尔霍夫的两个定律,了解用支路电流法求解电路。
技能目标
1.能画出简单的电路模型。
2.会判断电流、电压的实际方向。
3.会熟练应用欧姆定律。
4.掌握电压、电位的计算方法。
5.会进行串联电路和并联电路的分析、计算。

电工与电子技术基础彭曙蓉课后答案第十一章

电工与电子技术基础彭曙蓉课后答案第十一章

电工与电子技术基础彭曙蓉课后答案第十一章电工与电子技术基础彭曙蓉课后答案第十一章电路的暂态过程和换流器，我们都知道电路可以分为交流电路和直流电路两大类。

而且我们也已经知道了在闭合电路里电源会提供一个恒定的电动势，这个就叫做电压。

首先我们来看一下什么是交流信号?因为我们通常说到的“交流”指的是频率高于100Hz 的交变量(例如直流)，或者频率低于0.5Hz的正弦波;那么怎样区别是不是“交流信号”呢?有一个很简单的方法，就是把它转化成我们所熟悉的语言进行表述:一个字母代表一个交流信号，如果用 V 表示交流信号，则一般情况下表达式如下:若对于正弦交流信号，用相同的符号和表达形式即可表达：对于非正弦周期性信号，一般用幅值和相位的概念来描述:对于具体的频率分布我们可以借助傅立叶级数来得到它的频谱图，从而找出其规律性，而在直流信号里无论采取何种处理手段最终都只能得到一条完整的电压-时间曲线。

由此可见，所谓“交流”并没有固定的物理意义。

在本节课中，学习的内容主要包括两部分：一、时间的度量;二、电压、电流的频率和波形。

我们将结合实际情景讲解上面的概念和知识点。

接下来请大家看一下关于时间的概念以及与之相应的两个名词：一、瞬时二、时刻我想大家肯定还记得，平常人们生活中常用“现在”、“刚才”、“前几天”等作为谈话开始或截止的时间概念吧!那我们再来看一下电力系统中的电网频率：按照国标规定：在电网中每千伏工频交流电的频率为50Hz，额定电压在380V，我们把它称为工频电压，而电网的频率必须保持为50Hz;当超过500 Hz，或者更高时，被称为高频电压，高频电压仅存在于电厂发电机组或变压器的空载状态，但是其发热量却比较大。

而且我们所讨论的交流电压频率并不总是50hz，但有时候还需要考虑瞬时值，譬如当导体产生交流磁场时的电压分布、脉冲宽度调制的高频交流电等等。

那么问题又出现了：如果电压不足，会给我们造成哪些危害?接着我们继续往下学习，如果不足的话，电压不足将使负载损耗增加，发热量升高，进而影响系统的稳定运行;另外还会降低输送功率，甚至停电事故发生。

《电工电子技术》习题答案(1~11章)

《电工电子技术》习题答案(1~11章)
（a）（b）
（c）（d）
图1-7题7图
图1-8题8图
对节点aI5－I1－I4＝0
对节点bI1＋I6－I2＝0
对节点cI4－I3－I6＝0
对回路II1R1＋I2R2－US1＝0
对回路II－I2R2＋I3R3＋US2＝0
对回路III－I1R1＋I4R4－US2＝0
联立方程，解得：
I1＝2.5A，I2＝3.75A，I3＝2.5A，I4＝3.75A，I5＝6.25A，I6＝1.25A
， ，
又由于三相负载星形连接时，相电流等于相应的线电流，所以，各线电流为：
由式（3–10）可得中性线电流为：
2．如图3-2（a）所示三相对称电源，UP＝220V，将三盏额定电压为220V的白炽灯分别接入L1、L2、L3相，已知白炽灯的功率P1＝P2＝P＝60W，P2＝200W。求：（1）各相电流及中性线电流；（2）分析L2相断开后各灯的工作情况；（3）分析L2相断开、中性线也断开后各灯的工作情况。
6．试用电压源和电流源等效变换的方法计算如图1-6（a）所示电路中6Ω电阻上的电流I3。
（a）
（b）（c）
图1-6题6图
解：先将两个电压源等效变换为电流源，如图1-6（b）所示，其中
然后，再将两个电流源合并为一个等效电流源，如图1-6（c）所示，其中
则
7．求图1-7（a）所示电路中的电流I。
解：根据电压源与电流源的等效变换，原电路可化简为如图1-7（d）所示电路（化简过程略），则根据基尔霍夫电压定律（设绕行方向为顺时针方向）可得：
如图1-11（b）所示，检流计支路断开后，等效电路中的电流I为：
等效电压源的电动势E′为：
如图1-11（c）所示，等效电阻R0为：
由图1-11（a）所示等效电路，可得电流IG为：

信号转换电路

信号转换电路

传感检测技术基础信号转换电路信号转换电路模/数转换器A／D转换可分为直接法和间接法。

直接法是把电压直接转换为数字量，如逐次比较型的A／D转换器。

间接法是把电压先转换成某一中间量，再把中间量转换成数字量。

(1)逐次比较型模/数转换器逐次比较型A／D转换就是将输入模拟信号与不同的参考电压做多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量的对应值.模模//数与数数与数//模转换器模转换器逐次比较型A／D转换器简化框图如图10.20所示它由D／A转换、数码设定、电压比较和控制电路组成图10.20逐次比较型A/D转换框图（2）双积分型模/数转换电路双积分型A／D转换电路如图10.21所示,当t=T2时，U0(t)=0,如图（b）所示.图10.21双积分型A/D转换器原理图转换过程分两步，首先接通S1，对输入电压(-Ui)积分，积分电路输出电压为:(10.21)然后在T1时，开关切换到S2位置，对基准参考电压Ur反向积分，积分电路输出电压为：（10.22）当t=T2时，U0(t)=0，如图10.21（b），此时得：(10.23)设时钟脉冲频率为,当t=T1时,则时间T1为：此时开始对标准参考电压Ur反向积分，时间间隔T=T1－T2，计数值为N，则，所以：数/模转换器数/模（D/A）转换器是通过电阻网络，把数字按其数码权值转换成模拟量的输出.D/A转换器有两种类型:权电阻网络和T形电阻网络(1)权电阻数/模转换器图10.22是4位二进制权电阻D／A转换器原理图由上图可得：（10.24）（10.25）在上述电路中，权电阻分别为R、2R、4R、…、。

若数字量多于四位，可通过增加模拟开关和权电阻来增加其位数。

(2)T形电阻数/模转换器T形电阻D/A转换器原理如图10.23所示,该电路电阻形状成T形，故称T形网络.图10.23T型电阻D/A转换器由图10.23可知,根据叠加原理，运算放大器总输入的等效电压是各支路等效电压之和，即:(10.26)若取RF＝3R，运算放大器的输入端电流为:(10.27)运算放大器的输出电压V0为:(10.28)电压/频率转换器(1)转换原理V/F转换器原理如图10.24所示电压电压//频率与频率频率与频率//电压转换器电压转换器图10.24V/F转换电路示意图1)当输入电压Ux>Uc时，放大器A输出为“1”状态，此时将单稳触发器置“1”，触发器驱动开关S 接通恒流源，使I0对电容CL充电;2)Uc上升，在Uc=Ux+△U时，电压比较器A输出为“0”状态，单稳触发器置“0”，使开关S断开，I0停止对电容CL充电;3)电容CL通过电阻RL放电，Uc下降。

电工与电子技术基础第11章 振荡与信号转换电路

电工与电子技术基础第11章 振荡与信号转换电路

高低阈值电压分别为：+UZR2 和
R1 + R2
-U ZR2 R1 + R2
⒉
振荡周期： T =2Rf C ln (1+
2R2 R1
)
⒊ 矩形波发生器
改变电容C充放电时间常数， 可使方波变为矩形波。
高电平时间ton与周期T的比值
称为占空比，
用q表示：q=
ton T
图11-18
图11-17
11.2.2 由门电路组成的多谐振荡器
解：D=10100000B=160，28=100000000B=256
【例11-9】已知UREF=5V，模拟电压UA=3V， 试求其相应的10位数字电压D。
解：
11.3.2 数模转换电路
⒈ 主要技术指标
⑴ 分辨率
定义： D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比。 计算公式：1/(2n-1) 例如，对于一个8位D/A转换器，其分辨率为：
tW1 =(R1+R2)C ln2 tW2 =R2C ln2
11.3 数模转换和模数转换电路
11.3.1 数模转换和模数转换基本概念
⒈ 定义
⑴ 数模转换：将数字信号转换为相应的模拟信号称为数模转换 ⑵ 模数转换：将模拟信号转换为相应的数字信号称为模数转换
⒉ 数字信号与相应模拟信号之间的量化关系
【例11-8】已知UREF=10V，8位数字量D=10100000B， 试求其相应模拟电压UA。
11.1.1 正弦振荡基本概念
⒈ 自激振荡的条件 : AF =1
又可分解为振幅平衡条件和相位平衡条件。
振幅平衡条件： | AF |=1
相位平衡条件：φa +φf =2nπ（n=0，1，2，3，…）

《电工电子技术与技能》(文春帆主编)习题参考答案

《电工电子技术与技能》(文春帆主编)习题参考答案

第一章 直流电路 复习与考工模拟参考答案一、填空题1．12 V 、24 V 、36 V 2．5 W 3．2.178×108 J 4．并联 5．12 K Ω 二、选择题 1．D2．A3．D4．D5．C三、判断题1．× 2．× 3．× 4．√ 5．√ 四、分析与计算题1．0.01 A ；10 mA ；1.0×104 μA 2．（1）A 115（或0.45 A ）（2）5.6 KW •h （3）2.8元第二章 电容与电感 复习与考工模拟参考答案一、填空题 1．106；1012 2．耐压3．储能；磁场；电场 4．103；1065．电阻（或欧姆） 二、选择题 1．D2．A3．C4．B5．A三、判断题1．√2．×3．×4．√5．√四、简答题略第三章磁场及电磁感应复习与考工模拟参考答案一、填空题1．安培定则（或右手螺旋定则）2．安培；BIlF=3．软磁物质；硬磁物质；矩磁物质4．电磁感应现象5．楞次二、选择题1．B 2．A 3．C 4．A 5．B三、判断题1．√2．√3．√4．×5．×四、分析与作图题1．略2．电流方向：BADCB第四章单相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．振幅（最大值或有效值）；频率（周期或角频率）；初相2．V220（或311 V）；s2.0；rad/s)02（或314πrad/s1003．有效值4．电压与电流同频同相；电压超前电流900；电流超前电压9005．正比；反比6．在电感性负载两端并联一容量适当的电容器二、选择题1．B 2．B 3．B 4．D 5．C三、判断题1．×2．√3．×4．×5．√ 6. ×7. ×四、分析与计算题1．最大值：10 A；有效值：A5；周期：0.2 s；频率：5 Hz；初相：150022．440 W3．（1）R＝6Ω；L＝25.5 mH （2）0.6第五章三相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．线电压；相电压；相电压；线电压2．220 V；380 V3．3；等于4．使不对称负载获得对称的相电压5．3；等于二、选择题1．D2．C3．A4．B5． A三、判断题1．√2．√3．√4．√5．×四、分析与作图题1．星形和三角形两种；画图略2．星形联结承受220V相电压；三角形联结时则承受380V线电压。

电工电子技术与技能第3版 第11章 整流、滤波及稳压电路


图 11-10 稳压管稳压电路
【工作原理】 在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起 的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，从而达 到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件，它即限制稳压管中的电流 ，保证使其正常工作，防止因过热而损坏，又与稳压管相配合达到稳压 的目的。一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配 的限流电阻。
图 11-9 常见复式滤波电路
第11章 整流、滤波及稳压电路
11.3 稳压电路
12.3.1 稳压管稳压电路
【电路结构】由稳压二 极管DZ和限流电阻R所组成 的稳压电路是一种最简单直 流稳压电源，如图11-10中 虚线框内所示，其输入电压 UI是整流滤波后的电压，输 出电压UO就是稳压管的稳 定电压UZ，RL是负载电阻。
图11-9b所示为LCπ型滤波电路，这种滤波电路是在电容滤波的基础上再加 一级LC滤波电路构成，使负载输出电压更加平滑。
由于LCπ型滤波电路带有铁芯的电感线圈体积大，价格也高，因此，当负 载电流较小时，常用小电阻R代替电感L，以减小电路的体积和重量。构成如图 11-9c所示的RCπ型滤波电路，只要适当选择R和C2参数，在负载两端可以获得 脉动极小的直流电压。在收音机和录音机中的电源滤波电路中，就经常采用 RCπ型滤波电路。
图11-7 电容滤波电路及波形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I第0 11章 整流、滤波及稳压电路
【工作原理】 电容滤波是利用电容的充、放电作用，使输出电压趋I0 于
平滑的。如图11-7a所示，当整流电路输出电压ui比电容两端 电压uc高时，电源电流一路经过负载RL ，另一路对电容C快 速充电储能，如图11-7b中曲线ab段。当ui < uc时，电容通过 负载RL放电，且uc的下降速度远小于u2的下降速度，如图116b中曲线bd段， 当下一次出现ui > uc时，电源再次对电容C 快速充电储能，重复上述过程，使负载获得如图11-7b中实线 部分所示平滑的输出电压uo，实现滤波功能。

电工与电子技术完整版课件全套电子教案

PLC编程方法
包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文 本（ST）五种编程语言。其中，梯形图是最常用的一种编程语言，具有直观易懂的优点 。
PLC编程步骤
分析控制要求，确定输入输出设备；选择合适的PLC型号和编程语言；设计梯形图程序并 进行仿真调试；将程序下载到PLC中进行实际运行调试。
设计方法
分析控制要求，确定控制方案；选择 适当的低压电器和电动机；设计主电 路和控制电路；进行电路的保护和配 线设计。
PLC基本原理和编程方法
PLC基本原理
PLC采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数 与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生 产过程。
频率响应特性。
功率放大电路
阐述功率放大电路的特点、分类 以及甲乙类功率放大器的工作原
理、性能指标及优缺点比较。
数字电路基础知识
数字信号与数字电路
介绍数字信号的特点、数字电路的基本概念和分 类，以及数字集成电路的优缺点。
逻辑代数基础
介绍逻辑代数的基本运算、逻辑函数的表示方法 及化简方法，包括逻辑代数的基本公式和定理、 卡诺图化简法等。
电机选择与使用注意事项
电机选择
在选择电机时，需要考虑负载特性、工作环境、电源条件等因素，选择合适的电 机类型和规格。同时，还需要注意电机的绝缘等级、防护等级等性能指标。
使用注意事项
在使用电机时，需要注意电机的安装、接线、调试等操作，确保电机的正常运行 。同时，还需要注意电机的维护保养，定期检查和更换磨损部件，确保电机的长 期稳定运行。
07
实验与课程设计指导
实验目的和要求

信号转换与处理电路


第三章：信号转换与处理电路
电磁耦合隔离放大器
变压器耦合隔离放大器本身构 成一个电磁辐射源。如果周围 其它的电路对电磁辐射敏感， 就应设法予以屏蔽。例如３６ ５６的振荡频率为７５０ｋＨ ｚ，ＢＢ公司根据它的封装专 门为它设计了屏蔽罩
第三章：信号转换与处理电路
隔离放大器的应用场合：
普通的差动放大器和测量放大器，虽然也能抑制共模干扰，但却 不允许共模电压高于放大器的电源电压。而隔离放大器不仅有很 强的共模抑制能力，而且还能承受上千伏的高共模电压。因此， 隔离放大器一般用于信号回路具有很高的共模电压的场合。
器的等效输入阻抗Rin
第三章：信号转换与处理电路
2) 同相比例放大器 同相比例放大器电路图如图所示：
Rr
输入阻抗
Ri
输出阻抗
Ro 0
同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻 抗很低的特点，广泛用于前置放大级。
第三章：信号转换与处理电路
3) 差动比例放大器
Af
2R2 R1
1
R2 RP
由于差动放大器具有双端输入单端输出、共模抑制比较高的 特点，通常用作传感放大器或测量仪器的前端放大器。
在隔离放大器中，信号的耦合方式主要有 两种：一种是通过光电耦合，称为光电耦 合隔离放大器(如美国 B-B 公司生产的 ISO100 )；另一种是通过电磁耦合，即经过 变压器传递信号，称为变压器耦合隔离放 大器(如美国 AD 公司生产的 AD277 )。
图26 隔离放大器的 组成和符号
第三章：信号转换与处理电路
第三章：信号转换与处理电路
改进电路：
输入阻抗
Rin
Vi Ii
Rr R R Rr
上式表明：只要R稍大于Rr，就能获 得很高的输入阻抗，可高达100M。 但R绝对不能小于Rr，否则输入阻抗为 负，会产生严重自激。

电工与电子技术知识点

电工与电子技术知识点 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-《电工与电子技术基础》教材复习知识要点第一章：直流电路及其分析方法复习要点基本概念：电路的组成和作用；理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义；理解电压和电动势、电流参考方向的意义；理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏－安特性，以及电压源（包括恒压源）、电流源（包括恒流源）的外特性；理解电路（电源）的三种工作状态和特点；理解电器设备（元件）额定值的概念和三种工作状态；理解电位的概念，理解电位与电压的关系。

基本定律和定理：熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用，特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义，以及欧姆定理中正负号的意义。

分析依据和方法：理解电阻的串、并联，掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法，以及分流、分压公式的熟练应用；掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法，掌握电路的功率平衡分析；掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路；掌握电路中各点的电位的计算。

基本公式：欧姆定理和全欧姆定理Rr E I R U I +==0, 电阻的串、并联等效电阻212121,R R R R R R R R +=+=并串 KCL 、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2122211*********,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率b a ab I U P ⨯=电阻上的电功率R U R I I U P 22=⨯=⨯= 电能t P W ⨯=难点：一段电路电压的计算和负载开路（空载）电压计算，注意两者的区别。

常用填空题类型：1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。

Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻 为 16 Ω。

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RC振荡电路 LC振荡电路 石英晶体振荡电路
矩形波发生电路 三角波发生电路 锯齿波发生电路 压控振荡电路
11.3 数字信号与模拟信号的相互转换 1．D/A、A/D转换器的概念 能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器， 简称A/D转换器或ADC； 能将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器， 简称D/A转换器或DAC。
EOC：当转换结束后，EOC变为高电平。
OE：输出允许信 频率一般为640kHz。
Ucc： +5V单电源供电。 UREF（+）、UREF（-）：基准电压 的正端和负端。一般UREF（+）接 +5V，UREF（-）接地。 D7～D0：数字信号输出端。
ADC0809典型应用电路：
设RF=R
1 1 U REF I 2 I 3 I REF 2 4 4R 1 1 U I 0 I1 I REF REF 2 16 16R
U REF R
例 4位R－2R倒T形电阻网络DAC如上图所示，设基准电压 UREF=5V，RF= R，试求输入二进制数D3D2D1D0=0110时输出 电压值。 解：将D3D2D1D0=0110代入公式
例如：设δ＝1V，采样值分别为：2V、4.4V、4.5V和 5.7V。
（1）四舍五入法：量化结果为：2V＝2δ，4.4V＝4δ，4.5V＝ 5δ，5.7V ＝6δ； （2）舍去小数法：量化结果为：2V＝2δ，4.4V＝4δ，4.5V＝ 4δ，5.7V ＝5δ。
显然，采用不同量化方式，其量化后的结果存在差异；而且 上述量化结果与采样值之间存在误差，这种误差称为量化误差。 把上述量化结果用代码表示，称为编码。
八位R－2R倒T形电阻网络DAC
UREF I7 0 A 2R 1 R I6 0 B 2R 1 I1 0 C 2R 1 R I0 0 D 2R 2R Rf 1
I∑ D7 D6 D1 D0
UOUT
+
VREF I 8 N 2 R
VOUT
VREF RF VREF RF I 8 N 8 N 2 R 2
D3D2D1D 0
uo(V)
D 3D2D1D0
uo(V)
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
(2) 量化－编码 一般把上述采样保持后的值以某个“最小数量单位” 的整数倍来表示，这一过程称为量化。规定的最小数量单 位称为量化单位或量化间隔，用“δ” 表示。 量化的方法一般有两种：四舍五入法和舍去小数法。 （1）四舍五入法：把＜δ/2的电压作为“0δ”处理，把 ≥δ/2而＜3/2δ的电压作为“1δ”处理； （2）舍去小数法：把＜δ的电压作为“0δ”处理，把≥δ 而＜2δ的电压作为“1δ”处理。
U o ( RFB I OUT 1 )
11.3.2 模数转换器 A/D转换是将模拟信号转换为数字信号 1. 转换过程: 通过采样、保持、量化和编码四个步骤完成。
(1)采样－保持
采样是将时间上连续变化的信号转换为时间上离散的信号。 采样频率fS必须大于等于输入模拟信号包含的最高频率 fmax的两倍。 采样后的值必须保持不变，直到下一次采样为止。因为 A/D转换必须花时间处理采样值。 采样 和 保持 操作
U REF 3 uo 4 (2 D3 2 2 D2 21 D1 20 D0 ) 2 5V 3 4 (2 0 2 2 1 21 1 20 0) 2 5 6 V 1.875 V 16
练习 已知八位Ｄ／Ａ转换电路中，当输入数字量为 10000000时， 输 出 电 压 为 6.4V ， 则 当 输 入 为 01010000 时 ， 其 输 出 电 压 为 （ ）。 4V
4 集成A/D转换器及应用举例 ADC0809是采用CMOS工艺制成的单片8位8通道逐次比较 型A/D转换器
IN0～IN7：8路模拟信号输入端。 A2、A1、A0：8路模拟信号的地址码 输入端。 ALE：地址锁存允许输入信号，在此 脚施加正脉冲，上升沿有效。
START：启动信号输入端，应在此脚 施加正脉冲.
3
A/D转换器的主要技术参数
(1) 分辨率 用输出二进制数的位数n表示，位数越多，对输入模拟信 号的分辨能力越强。 例如：输入模拟电压的变化范围为0～5V。 输出8位二进制数可以分辨的最小输入模拟电压为 5V×2-8＝20mV； 而输出12位二进制数可以分辨的最小输入模拟电压为 5V×2-12≈1.22mV。
问题：图中为何将启动信号输入端与转换结束端EOC直接相连？
例11.3.3 某8位A/D转换器的输入模拟电压满量程为5V， 当输入电压为3.00V时，求对应的输出数字量？
解：输入模拟电压与输出数字量对应的十进制数成正比
U i K D10
5 3 (11111111 ) ( D)10
( D)10 153
用3位代码可表示0δ～7δ；用4位代码可表示0δ～15δ；用8位 代码可表示0δ～127δ；用n位代码可表示0δ～（2n －1）δ。显 然，编码位数越多，量化误差就越小，精度越高
2.A/D转换器的种类和工作特点 (1) A/D转换器的种类 A/D转换器可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。 直接A/D转换器是将输入模拟电压直接转换成数字量; 间接A/D转换器是先将输入模拟电压转换成中间量，如时间或 频率，然后将这些中间量转换成数字量。 常用的直接A/D转换器：并联比较型A/D转换器和逐次比较型 A/D转换器。 常用的间接A/D转换器：中间量为时间的双积分型A/D转换器， 中间量为频率的电压－频率转换型A/D转换器。 (2) 常用A/D转换器的工作特点 转换速度最高的是：并联比较型ADC； 转换速度最低的是：双积分型ADC； 转换精度最高的是：双积分型ADC； 转换精度最低的是：并联比较型ADC； 转换速度和转换精度均较高的是：逐次比较型ADC
2．D/A、A/D转换器的实际举例
锅炉加 热信号 采集和 控制系 统
11.3.1 数模转换器
1．数模转换器的组成和工作原理 R－2R倒T形电阻网络D/A转换器如图所示。
①分别从虚线A、B、C、D处向右看的二端网络等效电 阻都是R。 ②不论模拟开关接到运算放大器的反相输入端（虚地） 还是接到地，也就是不论输入数字信号是1还是0，各支路 的电流不变。
第十一章 信号产生与转换电路
信号产生电路也称波形发生电路，是无线通信、自动测量以及 自动控制系统中不可缺少的一种电路 信号产生包括模拟信号产生电路和脉冲信号产生电路 模拟信号波形发生电路分为正弦波振荡电路和非正弦波发生电路 两大类。脉冲信号波形发生电路分为单脉冲和周期脉冲产生电路 正弦波振荡电路 模拟信号 产生电路 非正弦波发生电路
N=10，则VO=0.195V
如VREF=5V，N=255，则VO=4.980V N=128，则VO=2.500V N=64，则VO=1.250V
N=1， 则VO=0.0195V
2.D/A转换器的主要技术参数
1．分辨率 分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的 D/A转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状 态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。 也可以用转换器 的最小输出电压 ULSB（输入数字 量只有最低位为 1时对应的输出 电压）与最大输 出电压UMSB（输 入数字全为1时 对应的输出电压） 的比值表示
基准电源UREF提供的总电流IREF =？ I REF
1 U REF I 3 I REF 2 2R 1 1 U I1 I 2 I REF REF 2 8 8R
U REF RF 3 2 1 0 uo RF iF RF i ( 2 D 2 D 2 D 2 D0 ) 3 2 1 4 2 R 1 1 1 1 U REF ( D3 D2 D1 D0 ) 该公式可推广到 n 位！ 2 4 8 16
即输出数字量 D＝10011001
线性DAC0832 采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数/模转换器
图12.1.3 DAC0832的内部组成框图
DAC0832典型应用电路图： 电流转换为 电压
如UREF=5V，D=11000000时 5 5 UO (2 7 2 6 ) (128 64 ) 3.75V 256 256
2．转换精度 指输出模拟电压的实际值与理想值之差，即最大静态 转换误差。 一般情况下，精度不大于最小数字量的±1/2，即ULSB/2 3．转换时间（输出建立时间） 从输入数字信号起，到输出电压或电流达到稳定值时所 需要的时间，称为转换时间（或输出建立时间）。 单片集成D/A转换器建立时间可达0.1us。
(2) 转换误差 它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字 量之间的差别。常用最低有效位（LSB）的倍数表示。 (3) 转换时间 转换时间指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接 到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号 所经过的这段时间。
转换时间主要取决于转换器的类型，不同转换器的转换速 度相差很多 。并联型A/D转换器的转换速度可达50ns以内 ， 逐次比较式在10-100μs以内，双积分A/D转换器等在数十 毫秒至数百毫秒之间。。