内容正文:
项目12 制作电池电量指示灯
需要用计算机来处理的模拟信号越来越多。例如声音、温度、压力等,它们都是随时间连续变化的模拟信号,为了能够用计算机处理这类信号,必须把模拟信号转换为相应的数字信号,才能输入到计算机中进行处理,有时还需要数字信号再转换成相应的模拟信号作为最后输出。
项目十二 制作电池电量指示灯
3.了解典型集成模数转换电路的引脚功能和应用电路的连接方法;
知识目标
1.了解数/模转换和模/数转换基本概念和类型;
2.了解典型集成数模转换电路的引脚功能和应用电路的连接方法;
会搭接数模转换集成电路的典型应用电路,观察现象,并测试相关数据
会搭接模数转换集成电路的典型应用电路,观察现象,并测试相关数据
能用典型的A/D转换器件制作电池电量指示灯电路
完成A/D转换显示电路功能检测和故障排除
技能目标
模/数转换
数/模转换
制作电池电量指示灯
相关知识
实训项目
技能训练
项目小结
D/A转换器组建与功能测试
A/D转换器组建与功能测试
一.数/模转换
1.D/A转换器的基本原理和转换特性
将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量,然后将代表各位的模拟量相加,所得的总模拟量就与数字量成正比,这样便实现了从数字量到模拟量的转换。
基本原理
D0~Dn-1为输入的n位二进制数字量
uO为输出模拟量
VREF为实现转换所需的参考电压(又称基准电压)。
2.D/A转换器集成芯片DAC0832简介
① 8位DA转换器
② COMS工艺
③ 倒T型电阻网络
④ 内部有2个数据寄存器
⑤ 直通、单缓冲、双缓冲三种工作方式
⑴结构
⑵特点
D0~D7:输入8位数字量,D7最高位(MSB),D0最低位(LSB)
Io1、Io2:模拟电流输出端,Io1+Io2=常数=VR/R
输入全1时,Io1最大,Io2最小;反之则反。
Io1相当倒T形DA转换中的I∑。
RFB:运放用反馈电阻引出端。RF=R,使得
(3)引脚说明
VR:基准电压,
VR=-10V~+10V
VCC :电源电压
+5V~+15V
(3)引脚说明(续1)
DGND:数字信号接地端。
AGND:模拟信号接地端。
:片选信号,低有效。
:输入锁存使能,
高有效。
:写信号1,低有效。
:数据锁存。寄存器输出不随输入变化。
:数据直通。寄存器输出随输入变化。
(3)引脚说明(续2)
:写信号2,低有效。
:DAC转换控制端,
低有效。
:数据锁存。寄存器输出不随输入变化。
:数据直通。转换数据随输入变化。
3.D/A转换器主要参数
⑴分辨率:
分辨率取决于DAC的位数,故常用输入二进制数码的
位数n来表示分辨率:
(2)转换精度
是指输入端加有最大数值量时,DAC的实际输出值和理论计算值之差,它主要包括非线性误差、比例系统误差、失调误差。一般来说,不考虑其他D/A转换误差时,分辨率即为转换精度。
绝对误差=理论满度值-实际满度值< ±1/2LSB
(3)转换时间
转换器输入变化为满度值时(全0→全1,或全1→全0 ),输出模拟量达到稳定所需要的时间。
不含运放的DAC的建立时间,一般小于0.1μS。
含运放的集成DAC的建立时间,一般小于1.5μS。
其它指标
电源电压、输出方式(电流、电压)、输出范围等等。
选择DAC需考虑的
次要指标:输出方式、输出范围(VR取值)。
主要指标:分辨率、转换速度。
其它指标集成DAC一般都能满足。
项目十二 制作电池电量指示灯
二、模/数转换
A/D 转换器(ADC)是将输入模拟信号转换成数字信号的装置。
通常要经过四个步骤:采样、保持、量化和编码 。
1.ADC0809的内部逻辑结构
它是8位逐次逼近型A/D转换器,内部有8通道多路开关、地址译码、电压比较器、8位DA转换器、控制及时序电路等。
2.ADC0809的引脚及功能
工作过程:
⑴由地址线(C、B、A)选择输入(IN0~IN7),ALE进行地址锁存;
⑵START启AD转换;转换开始EOC=0;
⑶转换结束EOC=1,向外发出结束信号;
⑷ 使OE=1,读取转换结果。
3.A/D转换器主要参数
(1)分辨率
转换器输出是二进制数码,位数越多,转换精度就越高,分辨率越高。例如:8位的转换器,如果输入的模拟量满量程5V,则它的分辨率为:
。
3.A/D转换器主要参数
(2)转换速度
转换速度是指转换器完成一次转换所需的时间,即从输入端加入信号到输出端出现相应稳定的数字信号所需要的时间。
。
项目十二 制作电池电量指示灯
D/A、A/D转换器组建与功能测试
技能训练
掌握D/A、A/D转换器的引脚功