数-模和模-数转换-课件·PPT

1.分辨率
分辨率是指输入数字量最低有效位为 1 时，对应输出可
分辨的电压变化量ΔU与最大输出电压Um之比，即
U 1 n 分辨率 Um 2 1
分辨率越高，转换时对输入量的微小变化的反应越灵敏。
而分辨率与输入数字量的位数有关，n越大，分辨率越高。
第9章 数/模和模/数转换器
2. 转换精度
2 1 Um n UR 2
n
因而U的变化范围是
2 1 0 ~ n UR 2
n
第9章 数/模和模/数转换器
2．倒T型电阻网络D/A转换器
图9.2.3为倒T型电阻网络D/A转换器。该电路中，电阻只 有R和2R两种，构成T型网络。开关Sn-1～S0是在运算放大器
求和点（虚地）和地之间转换，因此，无论开关在任何位置，
的输入信号，根据取样定理，一个频率有限的模拟信号，
其取样频率f S 必须大于等于输入模拟信号包含的最高频 率fmax的两倍，即取样频率必须满足：
第9章 数/模和模/数转换器
9.1
概
述
随着数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在自动检 测、自动控制以及许多其他领域中的广泛应用，用数字技术 来处理模拟信号已非常普遍。 为了用数字技术来处理模拟信号，必须把模拟信号转换 成数字信号，才能送入数字系统进行处理。同时，往往还需 要把处理后的数字信号转换成模拟信号，作为最后的输出。 我们把从模拟信号转换到数字信号称为模/数转换，或称为 A/D（AnalogtoDigital）转换，把从数字信号转换到模拟信 号称为D/A（DigitaltoAnalog）转换。同时，把实现A/D转换 的电路称为A/D转换器（ADC,AnalogDigitalConverter）； 把实现D/A转换的电路称为D/A转换器（DAC,DigitalAnalogConverter）。

D0 I∑
△
−∞
+ +
UO
S3
S2
S1
S0
2R
2R
2R
2R 2R
−I2
4−I
8−I
1—I6
1—I6
UREF
I C R −I2 B R −4I A R −8I
图10.3.3 4位倒T形电阻网络D/A转换器
10.3 数/模和模/数转换
D/A转换
A/D转换
（2） 工作原理
电子开关S3、S2、S1、S0分别受输入数字信号D3D2D1D0的控制，开关的两种
D/A转换
A/D转换
将式（10.3.2）代入式（10.3.1）得 I∑＝ —URR—EF（D323+D222+D121+D020）
（10.3.3）
因此反相求和运算电路的输出电压为：
UO＝−IFRF＝−i∑RF＝ − —U2R—4ERF—RF（D323+D222+D121+D020） (10.3.4)
D/A转换
A/D转换
D/A转换器通常由译码网络、模拟开关、求和运算放大电路和基准电压源等 部分组成。
根据译码网络的不同，可以构成多种D/A转换电路，如例T形电阻网络、权 电流网络D/A转换器等。
基准电压
n位代 码输入
数码寄存器
模拟开关
译码网络
求和放大器
模拟电 压输出
图10.3.2 n位D/A转换器方框图
第10章 集成555定时器
10.3 数/模和模/数转换
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Wuxi Professional College of Science and Technology

3 0011
8 1000
4 0100
9 1001
2.2.2 逻辑代数及应用
1 逻辑代数及基本运算 2 逻辑代数的运算法则
1 逻辑代数及基本运算
一、逻辑代数（布尔代数Boole Algebra）用来描述 数字电路和数字系统的结构和特性。
逻辑变量取值：0 1 分别代表两种对立的状态
一种状态
另一状态
高电平 真 是 有 低电平 假 非 无
平，则输出F 为低电平；只
R
有输入A、B 全为高电平时，
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系： B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号：
A
&
F
B
2、 二极管或门
与逻辑关系真值表：
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
1.2 正弦交流电的基本知识
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为 正弦电压、电流。
正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。
对称正弦量特点为： U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、 相位互差120°的三相电压称
u1 u2 u3 0 为对称正弦电压。
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、 绿、红区别1、2、3三相。
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。

广东工业大学 自动化学院
11.2
D/A转换器
五、具有双极性输出的D/A转换器
当输入数字量是带符号数时，就需要双极性输出的D/A 转换器。
1. 转换原理
D2 0
补码输入
D1 1 1 0 0 1 1 0 0 D0 1 0 1 0 1 0 1 0
带符号数以补码形式给出。输出为正、负极性的模拟电压。
+3 +2 +1 0 -1 -2 -3 -4 +3V +2V +1V 0V -1V -2V -3V -4V
D/A转换器
原码输入 D2 1 1 D1 1 1 D0 1 0 输出vO +7V +6V
• 双极性输出与单极性输出的关系
0
0 0 1 1
1
0 0 1 1
0
1 0 1 0
+2V
+1V 0V -1V -2V
1
1
0
0
1
0
+5V
+4V
0
0 0 0
1
1 0 0
1
0 1 0
+3V
+2V +1V 0V
1
1
0
0
1
0
通常用输出电压满量程Vm或VFSR（Full Scale Range的缩 写）的百分数表示，也可以用最低有效位的倍数表示。 例如，转换误差为LSB/2 ，表示输出模拟电压的绝对误 差等于最小输出电压VLSB的一半。 • 产生原因：由于D/A转换器中各元件参数值存在误差，如基 准电压不够稳定或运算放大器的零漂等各种因素的影响。
I2= I/4=VREF / 4R I0= I/16=VREF / 16R