第二十九講 A/D轉(zhuǎn)換器

8.3 A/D轉(zhuǎn)換器
8.3.1 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟
一、采樣一保持
二、量化與編碼

8.3.3逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器

8.3.5 A/D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
1．分辨率
2．相對(duì)精度
3．轉(zhuǎn)換速度

8.3.6 集成A/D轉(zhuǎn)換器CAD571

8.3 A/D轉(zhuǎn)換器
8.3.1 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟
一、采樣一保持
采樣是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行周期性地抽取樣值的過程，就是把隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)轉(zhuǎn)換成在時(shí)間上斷續(xù)、在幅度上等于采樣時(shí)間內(nèi)模擬信號(hào)大小的一串脈沖。
采樣定理：為了能不失真地恢復(fù)原模擬信號(hào)，采樣頻率應(yīng)不小于輸人模擬信號(hào)頻譜中最高頻率的兩倍，即 ：

由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，所以在每次采樣結(jié)束后，應(yīng)保持采樣電壓值在一段時(shí)間內(nèi)不變，直到下一次采樣開始。這就要在采樣后加上保持電路，實(shí)際采樣一保持是做成一個(gè)電路。

二、量化與編碼

用數(shù)字量表示輸入模擬電壓 的大小時(shí)，首先要確定一個(gè)單位電壓值，然后用 與單位電壓值比較，取比較的整數(shù)倍值表示 ，這一過程就是量化。如果這個(gè)整倍數(shù)值用二進(jìn)制數(shù)表示，就稱為二進(jìn)制編碼，它就是A/D轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字信號(hào)。

8.3.3逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器
討論關(guān)于逐次逼近的思維方式

1．分辨率
分辨率是指A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的最低位變化一個(gè)數(shù)碼時(shí)，對(duì)應(yīng)輸入模擬量的變化量。
2．相對(duì)精度
相對(duì)精度是指A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出數(shù)字量與理論輸出數(shù)字量之間的最大差值。通常用最低有效位LSB的倍數(shù)來表示。如相對(duì)精度不大于(1/2)LSB，就說明實(shí)際輸出數(shù)字量與理論輸出數(shù)字量的最大誤差不超過(1/2)LSB。
3．轉(zhuǎn)換速度
轉(zhuǎn)換速度是指A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間，即從轉(zhuǎn)換開始到輸出端出現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所需要的時(shí)間。

8.3.6 集成A/D轉(zhuǎn)換器CAD571

它由10位D/A轉(zhuǎn)換器、10位逐次逼近寄存器及時(shí)鐘發(fā)生器、比較器、三態(tài)輸出緩沖器、基準(zhǔn)電壓和控制邏輯等電路組成。它的特點(diǎn)是內(nèi)部有時(shí)鐘發(fā)生器和基準(zhǔn)電壓電路，故不需外接時(shí)鐘脈沖和基準(zhǔn)電壓VREF ，并能與計(jì)算機(jī)接口，使用非常方便。

它由10位D/A轉(zhuǎn)換器、10位逐次逼近寄存器及時(shí)鐘發(fā)生器、比較器、三態(tài)輸出緩沖器、基準(zhǔn)電壓和控制邏輯等電路組成。它的特點(diǎn)是內(nèi)部有時(shí)鐘發(fā)生器和基準(zhǔn)電壓電路，故不需外接時(shí)鐘脈沖和基準(zhǔn)電壓VREF，并能與計(jì)算機(jī)接口，使用非常方便。