11.2 数模与模数转换器(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

项目十一常用中、大规模数字集成电路 教学导航 知识重点：1. 555定时器电路及功能； 2.数模、模数与转换原理； 3.只读存储器，随机存储器存储原理; 知识难点：1.单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器功能分析； 2. 数模、模数与转换原理； 教学导航 必须掌握的理论知识：1.555定时器外形及功能； 2.单稳态触发器，多段振荡器，施密特触发器电路构成及功能.； 3. .数模、模数与转换集成芯片，管脚及功能； 4. 只读存储器，随机存储器存储特征。 必须掌握的技能：1.555定时器应用电路分析； 2.认识555定时器集成单元外形及引脚，掌握电子电路焊接及组装方法，会正确操作及调试。 主要内容 11.1集成555定时器 11.2 数模与模数转换器 11.2 数模与模数转换器 数模转换器 数模与转换原理 集成数码转换器 模数转换器 采样保持电路 量代、编码电路 集成0809简介 序言 数字技术的发展使数字系统的应用日益普及。但数字电路只能处理数字信号，而生产过程中需要检测和控制的物理量有很多是模拟量，如温度、压力、流量等，为此，首先要经过传感器将这些模拟量转换成相应的模拟信号。然后把这些模拟信号转换成数字信号，送进数字系统进行处理。最后把处理过的数字信号转换成模拟信号。实现对生产过程的检测与控制。 将模拟信号转换成数字信号的电路称为模/数转换器，简记为ADC；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数/模转换器，简记为DAC。 11.2.1 数模转换器（DAC） 1、1 数模转换原理 数模转换器输入的是数字信号，输出的是确定大小的模拟电压或电流。当输入的是N位二进制数码全为0时，输出的模拟电压为0V，当输入的二进制代码全为1时，输出的模拟电压为最大值。N位二进制数码共有2N个组态。分别对应确定大小的模拟电压。 以四位D/A转换器为例，四位二进制数码共有24=16中组态，设其输出电压最大值为5V，则该D/A转换器能够分辨出来的最小模拟电压是： 输出模拟电压与输入数字量之间的对应关系如表11-4 所示： 每种二进制组态对应的模拟电压A等于该二进制组态对应十进制数，转换比例系数K，即： 由此可知，D/A转换器需要将输入数字信号的每一位二进制数码的1按照它的“权”值转换为相应的模拟量，再将代表各位的模拟量相加。最后与输入数字量成正比的模拟量输出，完成数模转换功能。 1、2 集成数码转换电路 DAC的主要作用是将输入的数字信号转换成模拟信号（电压或电流）。一个n位DAC的组成框图如图所示，它由参考电压源、输入寄存器、模拟开关、电阻译码网络以及求和运算放大器组成。 输入寄存器是并行输入、并行输出的缓冲寄存器，用来暂存输入的n位二进制数码；模拟开关受相应的二进制代码控制，将电阻译码网络中的电阻恰当的与运算放大器接通；电阻译码网络通常有T形和倒T形的结构形式，通常由R和2R两类电阻构成，以保证精度；运算放大器对各位代码所对应的电流进行求和，并转换成相应的模拟电压输出。 目前DAC的集成芯片型号很多，中规模集成芯片DAC0832是一种CMOS工艺的集成8位单片DAC，其外形和引脚图如图11-8 所示 该芯片主要由两个8位寄存器（输入寄存器和DAC寄存器）和一个8位D/A转换器组成，为20脚双列直插式封装。 ：8位数据输入端。 ：模拟电流输出端1、模拟电流输出端2 RF: 外接反馈电阻端 UREF:基准参考电压端 UCC:电源电压端 DGND、AGND: 数字地、模拟地 : 低电平有效的片选信号端 ILE：高电平有效的输入锁存使能端，与 、 共同控制输入寄存器选通 :写信号1，低电平有效，当 ,ILE=1时，才能将数据线上的数据写入寄存器中。 ：写信号2，低电平有效，当 时，输入寄存器中的值写入DAC寄存器中。 : 控制传输信号输入端，低电平有