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第十章A/D和D/A转换器《医学电子学第十章》PPT课件110.1、D/A转换器的分类及原理（Digital-to-analogconverter）10.2、A/D转换器的分类及原理（Analog-to-digitalconverter）

《医学电子学第十章》PPT课件2一、D/A转换器1.电压输出型2.电流输出型TLC5620DAC1220DAC2902AD5390AD9763输出类型德州仪器ADI公司TLC公司10.1Digital-to-analogconverter《医学电子学第十章》PPT课件3二.D/A转换器转换位

数8位10位12位14位16位17位20位18位DAC5571DAC5574DAC5652DAC2904DAC1221DAC1220AD7224AD5315AD7390AD7840AD9779AD7111AD5680ADI公司德州仪器《医学电子学第十章》PPT课件4工作原理1.电阻网络D/A转

换器2.倒T型电阻网络D/A转换器工作模式1.串口D/A转换器2.并口D/A转换器三.D/A转换器四.D/A转换器《医学电子学第十章》PPT课件5D/A转换器是将不同位数的二进制的数字量转换为模拟信号输出。01111011D/A转换过程是按照不同的权，转换不同大小的01111011

电压或电流。例如：1一个U二个U四个U第n位，则权为2n个U《医学电子学第十章》PPT课件61.电阻网络D/A转换器2I1I0I3II•RUIIIIIR16153210=+++=RUIR160=RUIR81=

RUIR42=RUIR23=ROUU1615−=d0d1d2d3URs0s1s2s32R4R8R16R+RA+-U-U+Uo《医学电子学第十章》PPT课件71.电阻网络D/A转换器2I1I0I3II•03210=+++=IIIII00=

I01=I02=I03=I0=OUd0d1d2d3URs0s1s2s32R4R8R16R+RA+-U-U+Uo《医学电子学第十章》PPT课件81.电阻网络D/A转换器2I1I0I3II•RUIII

II16133210=+++=ROUU1613−=d0d1d2d3URs1s0s2s32R4R8R16R+RA+-U-U+UoRUIR160=01=IRUIR42=RUIR23=《医学电子学第十章》PPT课件92.倒T型电阻网络D/A转换器RA++U-−UOU+2RR2RR2RR2R2R

RUI2I8I4I16I2I1I0I3I•ROUU1615−=IIIIIII1615'3210=+++='I'Is0s1s2s3d0d1d2d3《医学电子学第十章》PPT课件102.倒T型电阻网络D/A转换器RA

++U-−UOU+2RR2RR2RR2R2RRUI2I8I4I16I2I1I0I3I•0=OU00'3210=====IIIII'I'Is0s1s2s3d0d1d2d3《医学电子学第十章》PPT课件112.倒T型

电阻网络D/A转换器RA++U-−UOU+2RR2RR2RR2R2RRUI2I8I4I16I2I1I0I3I•ROUU1611−=IIIIIII1611'3210=+++='I'Is2s0s1s3d0d1d2d3《医学电子学第十章》PPT课件12D

/A转换器的主要技术指标D/A转换器的主要技术指标分辨率转换误差转换时间电源抑制比指最小输出电压与最大输出电压值比指实际的D/A转换特性与理想转换特性之间的最大误差。指从输入数据信号到输出稳定的模拟电压或电流所需的时间。指输出电压的变化与相对的电源电压变化之比。更新率或取样率指每秒钟给D/

A转换输入数组的次数。《医学电子学第十章》PPT课件13集成D/A转换器的主要引脚集成D/A转换器的主要引脚数字端口模拟端口控制端口电源端口指输出电压或电流大小的输出端口指输入数据的引脚端口，引脚多少由位数及模式

决定指控制芯片完成D/A转换功能的引脚，主要有：CS、WR、REF、CLOCK等指供应芯片能量的端口，分数字端口和模拟端口AVDD，DVDD，DGND和AGND随着芯片的智能化，方便使用者的调节与校准，出现了调整端口《医学电子学第十章》PPT课件14

几个常见的D/A转换器实例数字端口模拟端口控制端口电源端口AD530112348765A0A1VoutVDDGND____PDSDASCLSDA《医学电子学第十章》PPT课件15几个常见的D/A转换器实例数字端口与控制端口时序关系AD530112348765

A0A1VoutVDDGND____PDSDASCLSDASCLSDA有效有效有效无效无效PD此时，Vout有转化的数据输出。《医学电子学第十章》PPT课件16几个常见的D/A转换器实例数字端口模拟端口控制端口电源端口调整端口1AD544523456789101112131415161718192

0Iout1Iout2GNDVDDDB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB0(LSB)DB1DB2DB3DB4____CS___/WRRFBVREF《医学电子学第十章》PPT课件17几个常见的D/A转换器实例数字端口与控制端口

之间的关系。1AD5445234567891011121314151617181920Iout1Iout2GNDVDDDB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB0DB1DB2DB3DB4___

_CS__/RWRFBVREFdata___/WR____CS有效无效无效无效《医学电子学第十章》PPT课件18D/A转换器的新发展数据存表数据读取数据传输数据转换信号输出MCU控制，软件实现限制了转

换速度硬件存表，软件选择实现DDSDirectDigitalSynthsis《医学电子学第十章》PPT课件19集成D/A转换器的输出方式集成D/A转换器的输出方式1.单极性输出方式2.双极性输出方式指输入的数字

量为最小到最大时输出电压全为正或全为负。指输入的数字量为最小到最大时输出电压部分为正部分为负。《医学电子学第十章》PPT课件20集成D/A转换器的输出方式3.轨到轨输出方式指输入的数字量为最小到最大时输出电压几乎达到极值，偏差只有0.05v左右。

集成D/A转换器的输出方式1.单极性输出方式2.双极性输出方式指输入的数字量为最小到最大时输出电压全为正或全为负。指输入的数字量为最小到最大时输出电压部分为正部分为负。输出电压的最大值与最小值总是达不到供应

电压极值，存在大约0.7v偏差。电压偏差达到0.7V。7.0,7.0minmax+=−=GNDUVUoCCo《医学电子学第十章》PPT课件21D/A转换器的小结集成D/A转换器1.输出类型2.转换位数3

.转换原理4.转换模式5.输出方式《医学电子学第十章》PPT课件22A/D转换器的分类8位输出位数10位12位14位16位18位20位22位24位ADS7827ADS5203ADS2806ADS5423ADS1208ADS8381ADS1250A

DS1212ADS1216AD7819AD7997AD7476AD7946AD7660AD7674AD7703AD7716AD776010.2Analog-to-digitalconverter《医学电子学第十章》PPT课件23A/D转换器的

分类1、积分型是将输入电压转换位时间或频率，然后由定时器/计数器获得数字值。工作原理优点：电路简单，获得的数据分辨率高。缺点：转换精度依赖于积分时间，转换速度低。积分型种增加一级积分，变为双积分型。具有精度高，抗干扰能力强等优点。TLC7135《医学电子学第十章》PPT课件24A/D转

换器的分类2.逐次逼近型3、并行比较型有一个比较器和DA转换器，通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始顺序对输入的模拟信号减去转换的数字量逐次比较。采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，该方法又称为Flash型。

工作原理第一位数字减去第一位数字第二位数字TLC0831TLC5510《医学电子学第十章》PPT课件254.Σ-Δ调制型5.电容阵列逐次比较型Σ-Δ型ADC以很低的采样分辨率和很高的采样速度将模拟信号数字化，并通过使用过采样噪声整型和数字滤波等方法增加有效分辨率。电容阵列逐次比较型AD,在内

置DA转化器中采用电容矩阵方式.也可称为电荷再分配型。AD7701AD7533AD7762和D7763AD77606、压频变换型是通过间接转换方式实现模数转换的。《医学电子学第十章》PPT课件26A/D转换器的分类1.串行数据输出

2.并行数据输出输出数据方式3.串行-并行选用方式4.串行-并行合用方式AD9289AD9288-100AD7914AD7760《医学电子学第十章》PPT课件27A/D转换器的主要技术指标1.分辨率2.转换误差3.转换时间4.取样率以转换的数字信号的位数为分辨率。指实际输出的数字量与理论上的输

出数字量之间的差别。指从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所需要的时间。指每秒钟进行模数转换的次数。5.电压抑制指输入的模拟电压不变时，由于电压的波动引起的输出数字量的绝对变化值。《医学电子学第十章》PPT课件28A/D转换器的端口1.模拟输入端口2.数字端口3.控制端

口4.状态端口待转换为数字信号的进入端口。将输入的模拟信号转换为计算机能识别的信号端口。决定模拟信号的转换、数字信号输出的端口。表示状态的端口。5.能量端口保证芯片在合适条件下能正常工作的端口。《医学电子学第十章》PPT课件2

9常见的A/D转换器模拟输入端口数字端口控制端口状态端口能量端口AD781912345678161514131211109VREFVINVDDGNDBUSYDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0___________CNVST____CS_____RD参考端口《医学电子学第十章》PPT

课件30常见的A/D转换器时序AD781912345678161514131211109VREFVINVDDGNDBUSYDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0___________CNVST____CS_____RD___________CNVST____CS____

_RDBUSY3.90vDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0《医学电子学第十章》PPT课件31A/D转换器AD7674的应用AD7674的功能框图《医学电子学第十章》PPT课件32A/D转换器AD7674的应用AD7674在动态光谱中应用框图上位机IL-C6-

2048C线阵CCD线阵CCD驱动电路线阵CCD前置放大电路CCD预处理与带通滤波AD7674转换电路微控制机控制AD7674的转换《医学电子学第十章》PPT课件33A/D转换器的小结AD7674在动态光谱中应用框图上位机IL-C6-2048C线阵CCD线阵

CCD驱动电路线阵CCD前置放大电路CCD预处理与带通滤波AD7674转换电路微控制机控制AD7674的转换《医学电子学第十章》PPT课件34