adc: Analog-to-Digital Converter的縮寫,意思是模/數轉換器。實現把模擬信號轉變為數字量的設備稱為模—數(A/D)轉換器,簡稱ADC
實現把把數字量轉變為模擬量的設備稱為數—模(D/A)轉換器,DAC(Digital to Analog Convertor)簡稱DAC
DAC(D/A轉換器)
DAC可以把二進制碼或BCD碼表示的數字量轉換為與其成正比的模擬量輸出。
DAC核心部分是由R-2R電阻網絡(也稱倒T型電阻網絡)、模擬開關和運算放大器所組成的。?
通常輸入數字量有8位、10位、12位或16位。
例如DAC0800系列包括DAC0800,0801,0802等產品,數字輸入量為8位即8位分辨率,16線雙列直插式封裝。
DAC0830系列包括DAC0830,0831,0832等為20線雙列直插封裝、8位分辨率D/A。
D7~D0:數據量輸入腳;
UREF:基準電壓接線腳,可為正(如+5 V)也可為負(如-5 V);
UCC:接主電源引腳;
IOUT1和IOUT2:電流輸出腳;
ILE:數據鎖存允許信號;
CS?:輸入寄存器選擇信號,低電平有效;
WR1:輸入寄存器寫選通信號;
WR2:D/A寄存器寫選通信號;
XFER:數據傳送信號線;
Rfb:反饋信號輸入線,芯片內已有反饋電阻;
AGND:模擬信號地;
DGND:數字地。
DAC轉換器的主要技術參數
(1)分辨率
分辨率是說明D/A分辨最小輸出電壓能力的參數。它可用輸入數字量的位數來表示,如8位D/A的分辨力分別為8位;也可以用最小輸出電壓(最低有效位1即1LSB對應的輸出電壓)與最大輸出電壓(輸入數字信號全部對應的輸出電壓)即滿度值之比,如8位D/A的分辨力為1/255≈0.003 9
(2)轉換精度
轉換精度是輸出模擬電壓的實際值與理想值之差,即最大靜態轉換誤差。誤差是由參考電壓偏離標準值、運算放大器的零漂、模擬開關的壓降及電阻阻值的偏差等原因引起。轉換精度是指轉換后所得的實際值對于理想值的接近程度。
ADC(A/D轉換器)
在ADC轉換器中,一般經過采樣、保持、量化和編碼這四個步驟來完成從模擬量到數字量的轉換。
(1)采樣與保持
(2)量化與編碼
數字信號最低有效位的1即1LSB所代表的數量就是這個最小數量單位,稱為量化單位,用Δ表示。
將采樣輸出電壓用最小單位的整數倍來表示,這個過程就叫量化。
將量化的結果用代碼表示出來的過程就稱為編碼。編碼輸出的結果就是A/D轉換器的輸出。
A/D轉換電路方式
模—數轉換器根據其工作原理大致分為并行式和并/串式A/D、逐次逼近式、雙積分式和計數比較式A/D等幾種形式。
逐次逼近式A/D由電壓比較器、D/A轉換器、逐次逼近寄存器(SAR)和控制邏輯等組成。?
ADC0808/0809
IN0~IN7:模擬量輸入腳;
ADDA、ADDB、ADDC:通道地址輸入端。
CLOCK:時鐘輸入端。
ALE:地址鎖存允許端。
START:啟動脈沖輸入端。
EOC:轉換結束信號端。
OE:允許輸出端。
D7~D0引腳:轉換所得8位數據在這8個管腳上輸出,D7是最高位,D0是最低位。
UCC:電源正極輸入端,接+5 V。
GND:地端,電源負極接至該端。
UREF(+)和UREF(-):分別為基準電壓UREF的高電平端和低電平端。?
ADC的主要技術參數
(1)分辨率
A/D的分辨率是使A/D輸出數字量最低位變化1所對應的輸入模擬電壓變化的大小值。分辨率也用輸出二進制數的位數來表示,如8位A/D的分辨率就是8,位數越多,誤差越小,轉換精度也越高。
(2)量化誤差
用數字量近似表示模擬量的過程稱為量化。A/D轉換一般是按四舍五入原則進行的,由此產生的誤差稱為量化誤差,量化誤差小于等于1LSB。
(3)精度
精度分為絕對精度和相對精度。
在一個A/D中,任何數碼所對應的實際模擬電壓與其理想的電壓之差并不是一個常數,把差值中的最大值定義為該A/D的絕對精度;而相對精度則定義為這個最大差值與滿刻度模擬電壓的百分數,或者用二進制分數來表示相對應的數字量。
(4)轉換時間
轉換時間是完成一次A/D轉換所需要的時間,這是指從啟動A/D轉換器開始到獲得相應數據所需要的總時間。
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