第九章DACADCZHAOPPT课件

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1、2021/7/231第第9章章 数数/模和模模和模/数转换数转换9.1 数数/模转换器模转换器(DAC)把数字量转换为模拟量的过程称作数把数字量转换为模拟量的过程称作数/模转换器，简模转换器，简 称称DAC（Digital to Analog Converter）。）。9.2模模/数转换器数转换器(ADC)将模拟量转换为数字量的过程称为模将模拟量转换为数字量的过程称为模/数转换数转换,简称简称A/D转换。实现转换。实现A/D转换的电路被称之为模转换的电路被称之为模/数转换数转换器，简称器，简称ADC(Analog to Digital Converter)。9.3 A/D转换器应用举例转换器应

2、用举例2021/7/2329.1 数数/模转换器模转换器(DAC)DAC的输入是数字信号。它可以是任何一的输入是数字信号。它可以是任何一种编码，常用的是二进制码。输入可以是种编码，常用的是二进制码。输入可以是正数，也可以是负数，通常是无符号的二正数，也可以是负数，通常是无符号的二进制数。如图为进制数。如图为D/A转换框图。转换框图。d0d1d2d3DACvODAC框图框图2021/7/233DAC输出的模拟量与输入的数字量成正比。若比例输出的模拟量与输入的数字量成正比。若比例系数为系数为1，则，则4位位DAC输入二进制数可以是输入二进制数可以是00001111，输出模拟量的大小相应为，输出模拟

3、量的大小相应为015。DAC的输出有电流和电压之分。以电流输出为例。的输出有电流和电压之分。以电流输出为例。4位二进制数的展开式：位二进制数的展开式：A=a323+a222+a121+a020在比例系数为在比例系数为1的前提下，输出电流的表达式为：的前提下，输出电流的表达式为：Iout=a323I0+a222I0+a121I0+a020I09.1 数数/模转换器模转换器(DAC)2021/7/234如图示原理图。图中开关如图示原理图。图中开关Si受数字量中第受数字量中第i位数控制，位数控制，当当ai=1时，时，Si闭合，而闭合，而ai=0时，时，Si断开。电流源的值断开。电流源的值与二进制数的

4、权值相同。这样，与二进制数的权值相同。这样，A=0001时，时，Iout=I0；A=0011时，时，Iout=3I0。8I0S34I0S22I0S11I0S0IoutDAC转换原理图转换原理图9.1 数数/模转换器模转换器(DAC)如何得到？如何得到？2021/7/2359.1.1 二进制权电阻二进制权电阻DACRVaRVaRVaRVai3REF02REF11REF20REF3I2222 )2222(2001122333REF aaaaRV 303REF22iiiaRV2021/7/236n位权电阻位权电阻DAC有：有：)22.22(200112n2n1n1n1nREFI aaaaRViFFo

5、Riv 10ii1REF22ninaRV10ii1REF22ninFaRRV2021/7/2379.1.2 R-2R倒倒T型电阻网络型电阻网络DACiAiBiCi3i2i1i0VREFS3S2S1S0iFIR16RFvoRRR2R2R2R2R2RA-+iI11110000图图9-2 倒倒T型电阻网络型电阻网络DACABCDIR=VREFRRVIREFR RVi2REF3 RVii42REF32 RVii82REF21 RVii162REF10 2021/7/238由上述分析可写出图由上述分析可写出图9-2各支路的电流为各支路的电流为：0R1R2R3RIF16842aIaIaIaIii )222

6、2(2001122334REF aaaaRV 304REF22iiiaRV2021/7/239对于对于n位权电阻位权电阻DAC)22.22(200112n2n1n1nnREFI aaaaRVi 10iinREF22niaRV 10iinFREFFFO22niaRRVRiv2021/7/2310例例9-1已知倒已知倒T型电阻网络型电阻网络DAC的的RF=R，VREF=10V，试分别求出四位和八位，试分别求出四位和八位DAC的最小的最小(只有数字信号最低位为只有数字信号最低位为1)输出电输出电压压VOmin。2021/7/2311解：四位解：四位DAC的最小输出电压为：的最小输出电压为：八位八位D

7、AC的最小输出电压为：的最小输出电压为：FFOminRiv VRRaRRVni039.0121022810iinFREF FFOminRiv VRRaRRVnin625.0121022410iiFREF 2021/7/2312例例9-2已知倒已知倒T型电阻网络型电阻网络DAC的的RF=R，VREF=10V，试分别求出四位和八位，试分别求出四位和八位DAC的最大的最大(各位数字信号都为各位数字信号都为1)输出电压输出电压VOmax。2021/7/2313解：四位解：四位DAC的最大输出电压为：的最大输出电压为：VRRaRRVRivni375.9)12(210224410iinFREFFFOmax

8、 八位八位DAC的最大输出电压为：的最大输出电压为：VRRaRRVRivni96.9)12(210228810iinFREFFFOmax 2021/7/2314例例9-3已知倒已知倒T型电阻网络型电阻网络DAC的的RF=2R，VREF=10V，试分别求出四位和八位，试分别求出四位和八位DAC的最小输出电压的最小输出电压VOmin。2021/7/2315解：四位解：四位DAC的最小输出电压为：的最小输出电压为：VRRaRRVnin25.11221022410iiFREF FFOminRiv 八位八位DAC的最小输出电压为：的最小输出电压为：FFOminRiv VRRaRRVnin078.0122

9、1022810iiFREF 2021/7/2316结论结论比较上述三例，在比较上述三例，在VREF和和RF相同条件下，相同条件下，位数越多，输出最小电压越小，输出最位数越多，输出最小电压越小，输出最大电压越大；在大电压越大；在VREF和位数相同条件下，和位数相同条件下，RF越大，则输出电压越大。越大，则输出电压越大。2021/7/23179.1.3 DAC的主要技术指标的主要技术指标分辨率：分辨率：DAC所能分辨的最小输出电所能分辨的最小输出电压与满刻度输出电压之比。压与满刻度输出电压之比。最小输出电压是指输入数字量只有最低最小输出电压是指输入数字量只有最低有效位为有效位为1时的输出电压；最大

10、输出电压时的输出电压；最大输出电压是指输入数字量各位全为是指输入数字量各位全为1时的输出电压。时的输出电压。121n 分辨率分辨率n越大，分辨率越越大，分辨率越小，在相同条件下小，在相同条件下输出的最小电压越输出的最小电压越小。小。2021/7/23189.1.3 DAC的主要技术指标的主要技术指标转换误差转换误差转换误差常用满刻度转换误差常用满刻度FSR(Full Scale)的百分的百分数来表示。数来表示。如如AD7520的线性误差为的线性误差为0.05%FSR，即转，即转换误差等于满刻度的万分之五。换误差等于满刻度的万分之五。有时转换误差用最低有效位有时转换误差用最低有效位LSB(Lea

11、st Significant Bit)的倍数表示。的倍数表示。2021/7/2319如如DAC的转换误差等于的转换误差等于1/2LSB，表示输出电压的，表示输出电压的绝对误差为最低有效位（绝对误差为最低有效位（LSB）为）为1时输出电压的时输出电压的一半。一半。DAC产生误差的主要原因有：参考电压产生误差的主要原因有：参考电压VREF的波的波动、运算放大器的零点漂移、电阻网络电阻值的偏动、运算放大器的零点漂移、电阻网络电阻值的偏差等。差等。分辨率和转换误差共同决定了分辨率和转换误差共同决定了DAC的精度。要想的精度。要想DAC的精度高，不仅要选位数高的的精度高，不仅要选位数高的DAC，还要选，

12、还要选用稳定度高的基准电压源和低漂移的运算放大器与用稳定度高的基准电压源和低漂移的运算放大器与其配合。其配合。9.1.3 DAC的主要技术指标的主要技术指标2021/7/2320建立时间建立时间建立时间是指数字信号由全建立时间是指数字信号由全1变全变全0或由全或由全0变全变全1时，模拟信号电压或电流达到稳态时，模拟信号电压或电流达到稳态值所需要的时间。建立时间短说明值所需要的时间。建立时间短说明DAC的的转换速度快。转换速度快。9.1.3 DAC的主要技术指标的主要技术指标2021/7/2321例例9-4 若若DAC的最大输出电压为的最大输出电压为10V，要想使转换，要想使转换误差在误差在10

13、mV以内，应选多少位以内，应选多少位DAC？解：要想转换误差在解：要想转换误差在10mV以内，就必须能分辨出以内，就必须能分辨出10mV电压。就是说分辨率必须小于电压。就是说分辨率必须小于根据分辨率可以表示根据分辨率可以表示DAC的精度这一结论，至少的精度这一结论，至少需要需要10位位DAC，若考虑其它因素，需选，若考虑其它因素，需选12位位DAC。9.1.3 DAC的主要技术指标的主要技术指标100011010103 2021/7/2322DAC电路都做成集成电路供使用者选择。电路都做成集成电路供使用者选择。按按DAC输出方式分为电流输出输出方式分为电流输出DAC和电压和电压输出输出DAC。

14、DAC的芯片型号繁多，常用的有并行输入的芯片型号繁多，常用的有并行输入的的DAC0832、串行输入的、串行输入的AD7543等，下面等，下面介绍介绍DAC0832。9.1.4 集成集成DAC2021/7/2323电路结构：电路结构：DAC0832是美国国家半导体公司生是美国国家半导体公司生产的电流输出型八位数产的电流输出型八位数/模转换电路，它也可以连成模转换电路，它也可以连成电压输出型。可以直接与微处理器相连而不需要加电压输出型。可以直接与微处理器相连而不需要加I/O接口。采用接口。采用CMOS工艺制成的工艺制成的20脚双列直插式八脚双列直插式八位位D/A转换器。其结构框图如图转换器。其结构

15、框图如图9-3(a)所示。所示。9.1.4 集成集成DAC2021/7/2324双缓冲方式双缓冲方式2021/7/2325DAC0832采用采用T型电阻解码网络，用电流输型电阻解码网络，用电流输出工作方式时，接成倒出工作方式时，接成倒T型网络，如图型网络，如图9-4(a)所示。所示。9.1.4 集成集成DACR2R01R2R01R2R01R2R01R2R01R2R01R2R012R2R01VREFIO1IO2(MSB)(LSB)(a)电流型开关电流型开关 70ii8REFO122iaRVI)122(270ii88REFO2 iaRVI2021/7/23269.1.4 集成集成DAC用电压方式工

16、作时，参考电压接到一个电流输出用电压方式工作时，参考电压接到一个电流输出端端(二进制原码接二进制原码接IO1端，反码接端，反码接IO2端端)，输出电压，输出电压从原来的从原来的VREF端得到，如图端得到，如图9-4(b)所示。所示。R2R01R2R01R2R01R2R01R2R01R2R01R2R012R2R01VOIO1IO2(MSB)(LSB)(b)电压型开关电压型开关11VREF为了减小输出电阻，增加驱动能力，通常用运为了减小输出电阻，增加驱动能力，通常用运算放大器作缓冲。算放大器作缓冲。2021/7/23279.1.5 D/A转换器应用举例转换器应用举例可编程增益控制放大器可编程增益控

17、制放大器可编程增益控制放大器如图可编程增益控制放大器如图9-5所示。所示。四线四线-十线译码器十线译码器2R2RR2RR2RR2RR2RR98210-+AVOVIIiIfa10a9a3a2a1数据输入数据输入AD7520BCD数据输入数据输入a1=1：IO=21Iia2=1：IO=22Iia3=1：IO=23Iia4=1：IO=24Ii a5=1：IO=25Iia6=1：IO=26Ii a7=1：IO=27Iia8=1：IO=28Ii a9=1：IO=29Iia10=1：IO=210Ii 其中：其中：Ii=Vi/R)2222(291821901010Of aaaaRVI)2222(101099

18、2211O aaaaRVRVaaaaRVi1010992211O)2222(fiiIRVI 1010992211iOV22221 aaaaVVA1nV2 A2021/7/23289.2 模模/数转换器数转换器(ADC)模模/数数(A/D)转换是把模拟电压或电流转换转换是把模拟电压或电流转换为与之成正比的数字量。为与之成正比的数字量。一般一般A/D转换需经采样、保持、量化、编转换需经采样、保持、量化、编码四个步骤。码四个步骤。其中采样和保持由采样保持电路完成，其中采样和保持由采样保持电路完成，量化与编码在转换过程中同时完成。量化与编码在转换过程中同时完成。2021/7/23299.2.1 几个基

19、本概念几个基本概念采样与保持采样与保持采样就是按一定时间间隔采集模拟信号。采样就是按一定时间间隔采集模拟信号。由于由于A/D转换需要时间，所以采样得到的转换需要时间，所以采样得到的“样值样值”在在A/D转换期间就不能改变，因转换期间就不能改变，因此对采样得到的信号此对采样得到的信号“样值样值”就需要保持就需要保持一段时间，直到下一次采样。一段时间，直到下一次采样。2021/7/23309.2.1 几个基本概念几个基本概念采样与保持采样与保持CSvIvSvC(a)电路示意图电路示意图vOvO0tvIvI0tvS(b)波形图波形图2021/7/2331采样定理采样定理采样定理：只有当采样频率大于模

20、拟信号最采样定理：只有当采样频率大于模拟信号最高频率分量的高频率分量的2倍倍(fS2fmax)时，所采集的信时，所采集的信号样值才能不失真地反映原来模拟信号的变号样值才能不失真地反映原来模拟信号的变化规律。化规律。因为任何一个模拟信号都可以看作是由若干因为任何一个模拟信号都可以看作是由若干个不同频率的正弦信号叠加而成，所以用图个不同频率的正弦信号叠加而成，所以用图9-8所示电路说明采样定理的物理意义。所示电路说明采样定理的物理意义。2021/7/2332(a)vfS2fAfS2fAv(b)fS=2fA(c)vfS=2fA(d)v采样定理的物理意义采样定理的物理意义2021/7/2333fS2f

21、Av(e)fS2fA(f)v从给定的一组采样值中得到两种不同频从给定的一组采样值中得到两种不同频率的正弦波称作混叠率的正弦波称作混叠(alias)。混叠将导致模糊。混叠将导致模糊。采样定理的物理意义采样定理的物理意义2021/7/2334常用的几种采样保持电路常用的几种采样保持电路采样保持电路种类很多，图采样保持电路种类很多，图9-9是三种常是三种常用的采样保持电路。用的采样保持电路。vO(t)vI(t)vS(t)T-+A(a)基本采样保持电路基本采样保持电路C2021/7/2335常用的几种采样保持电路常用的几种采样保持电路采样保持电路种类很多，图采样保持电路种类很多，图9-9是三种常是三种

22、常用的采样保持电路。用的采样保持电路。vO(t)vI(t)vS(t)T-+A2(b)高输入阻抗的采样保持电路高输入阻抗的采样保持电路C-+A12021/7/2336常用的几种采样保持电路常用的几种采样保持电路采样保持电路种类很多，图采样保持电路种类很多，图9-9是三种常是三种常用的采样保持电路。用的采样保持电路。vO(t)vS(t)T-+A(c)R2CTC的采样保持电路的采样保持电路R1R2C2021/7/2337量化与编码量化与编码任何一个数字量的大小只能是规定的最小任何一个数字量的大小只能是规定的最小数量的整数倍，而不能是小数。因此对采数量的整数倍，而不能是小数。因此对采样保持得到的信号要

23、用近似的方法进行取样保持得到的信号要用近似的方法进行取值。近似的过程就是量化。值。近似的过程就是量化。例如满刻度为例如满刻度为15mV的模拟电压用的模拟电压用0001表表示示1mV，1111表示表示15mV。而而1.5mV是用是用0001还是用还是用0010 来表示呢？来表示呢？这要根据量化方法而定。这要根据量化方法而定。2021/7/2338两种量化方法两种量化方法如果把数字量的最低有效位的如果把数字量的最低有效位的1所代表的所代表的模拟量大小叫做量化单位，用模拟量大小叫做量化单位，用表示。表示。对于小于对于小于的信号有两种处理方法，即两的信号有两种处理方法，即两种量化方法：种量化方法：只舍

24、不入法：将不够量化单位的值舍掉。只舍不入法：将不够量化单位的值舍掉。有舍有入法有舍有入法(四舍五入法四舍五入法)：将小于：将小于/2的值的值舍去，小于舍去，小于而大于而大于/2的值视为数字量的值视为数字量。只舍不入法的量化误差为只舍不入法的量化误差为；而有舍有入；而有舍有入法的量化误差为法的量化误差为/2。2021/7/2339编码编码(a)最大误差为最大误差为1/2LSB(b)最大误差为最大误差为LSB图图9-10三位标准二进制三位标准二进制ADC的输出电压特性的输出电压特性代表的模代表的模拟电压拟电压编码编码代表的模代表的模拟电压拟电压2021/7/23409.2.2 并行比较并行比较AD

25、C并行比较并行比较ADC的优点是转换速度快，精度取决于的优点是转换速度快，精度取决于电平的划分。电平的划分。量化单位越小，即量化单位越小，即ADC的位数越多，精度越高。的位数越多，精度越高。n位并行比较位并行比较ADC所用比较器的个数为所用比较器的个数为2n-1个，个，所以位数每增加一位，比较器的个数就要增加一所以位数每增加一位，比较器的个数就要增加一倍。倍。八位并行比较八位并行比较ADC，需，需28-1=255个电压比较器，个电压比较器，255个个D触发器。这使触发器。这使ADC电路很复杂。所以很电路很复杂。所以很少采用。少采用。2021/7/2341I0I1I2I3I4I5I6I7EIA0

26、A1A274148+-+-+-+-+-+-+-1k1k1k1k1k1k1k1k1kVIVREF=+8V6V7V5V4V3V2V1V7654321V+V-数数字字输输出出图图9-11并行并行ADC原理图原理图2021/7/23429.2.3 反馈比较式反馈比较式ADC反馈比较式反馈比较式A/D转换与天平称量重物原理类似。转换与天平称量重物原理类似。例如，用量程为例如，用量程为15g的天平称一重物可以用两的天平称一重物可以用两种方法：一是用每个重种方法：一是用每个重1g的的15个砝码对重物进个砝码对重物进行称量，每次加一只砝码直至天平平衡为止。行称量，每次加一只砝码直至天平平衡为止。二是用二是用8

27、g、4g、2g、1g四只砝码对重物进行称四只砝码对重物进行称量。每次可以加量。每次可以加8g、4g、2g或或1g进行比较。进行比较。基于上述两种比较方法，基于上述两种比较方法，ADC有计数型有计数型A/D转转换（同第一种比较方法）和逐次逼近型换（同第一种比较方法）和逐次逼近型A/D转转换（同第二种比较方法）。换（同第二种比较方法）。2021/7/2343计数型计数型A/D转换转换图图9-12是计数型是计数型A/D转换器，由一个计数器、转换器，由一个计数器、D/A转换器及比较器等组成。转换器及比较器等组成。CLRVREFD0D1D2D3D4D5 D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5 Q6Q7vIvO

28、+-八位八位D/A转换器转换器八位计数器八位计数器启动开关启动开关八八D触触发发器器数数据据输输出出时钟时钟10k+5VCP图图9-12 计数器计数器ADC&缺点是速度慢。待转缺点是速度慢。待转换的模拟电压越大，换的模拟电压越大，所用时间越长。例如，所用时间越长。例如，八位计数器若计到八位计数器若计到255，需要需要255个时钟周期。个时钟周期。2021/7/2344逐次逼近型逐次逼近型ADC逐次逼近（逐次比较）逐次逼近（逐次比较）ADC与计数型与计数型ADC 工作原理类似，也是由内部产生一工作原理类似，也是由内部产生一个数字量送给个数字量送给DAC，DAC输出的模拟量输出的模拟量与输入的模拟

29、量进行比较。与输入的模拟量进行比较。当二者匹配时，其数字量恰好与待转换当二者匹配时，其数字量恰好与待转换的模拟信号相对应。的模拟信号相对应。逐次逼近型逐次逼近型ADC与计数型与计数型ADC的区别在的区别在于逐次逼近于逐次逼近ADC是采用自高位到低位逐是采用自高位到低位逐次比较计数的方法。次比较计数的方法。2021/7/2345Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0D6D7D5D4D3D2D1D0vOVREFvI+-CPCPDRSTRTMSBLSB逐次比较寄存器逐次比较寄存器SAR时钟时钟八位八位DAC 输出输出寄存器寄存器数数字字输输出出图图9-13逐次逼近型逐次逼近型ADC的框图的框图2021/7

30、/2346将将vI=6.84V输入电输入电压转换成二进制数压转换成二进制数表表9-1 DAC各位对应的输入电压各位对应的输入电压DAC输入输入DAC输出输出(V)D7 D6D5D4 D3D2D1D05.00002.50001.25000.62500.31250.156250.0781250.03906252021/7/234710s2589107643100.005.00007.50006.25006.87506.56256.718756.7968756.835937580stvOD7D6D5D4D3D2D1D0DRSTRTCP10101111结束结束开始开始图图9-14 逐次逼近逐次逼近AD

31、C波形图波形图2021/7/2348逐次逼近逐次逼近ADC具有以下特点：具有以下特点：具有较高的转换速度。具有较高的转换速度。t=(n+2)TC，其中其中TC为时钟周期。为时钟周期。转换精度主要取决于比较器的灵敏度转换精度主要取决于比较器的灵敏度和和DAC的精度。的精度。转换的抗干扰特性较差。转换的抗干扰特性较差。2021/7/23499.2.4 双积分双积分ADC双积分双积分ADC是一种间接的转换方法，模拟是一种间接的转换方法，模拟电压首先被转换为时间间隔，然后通过计电压首先被转换为时间间隔，然后通过计数器转换为数字量。数器转换为数字量。2021/7/2350vO0 vC=“1”vO0 vC

32、=“0”计数器计数器S2+_+_QQ1J1KFn1QQ1J1KFn-11QQ1J1KF11QQ1J1KF01CRCS1vIvOvCCP&MSBLSB-VREFC1C1C1C1如图为双积分如图为双积分ADC的原理图。的原理图。2021/7/2351积分器的工作原理积分器的工作原理vC初始时为初始时为0，则，则 dt1dt1dt1IIFCOvRCRvCiCvv一个理想的积分器是：当有输入信号时，一个理想的积分器是：当有输入信号时，积分器进行积分运算，积分器进行积分运算，vI=0，vO保持。保持。0vItvOt保持保持2021/7/2352t1t2vOtvCttRCvI-tCP(D)tRCvI-(t

33、-t1)RCVREF+tCP(a)积分器输出波形积分器输出波形(b)比较器输出波形比较器输出波形(c)CP脉冲波形脉冲波形(d)计数器第二次计的输入脉冲计数器第二次计的输入脉冲图图9-16双积分双积分ADC的工作波形图的工作波形图2nD积分器的工作原理积分器的工作原理2021/7/2353则由图可知，则由图可知，0t1这段时间这段时间S1接接vI。若。若vI为常数，为常数，这段时间内积分器的输出为：这段时间内积分器的输出为：因为因为t1时刻恰好为计数器计满时刻恰好为计数器计满2n个脉冲的时间。个脉冲的时间。若脉冲周期为若脉冲周期为TC，则，则t1=2nTC，代入上式得：，代入上式得：积分器的工

34、作原理积分器的工作原理CI1O2)(TRCvtvn 1I1O)(tRCvtv t1以后，开关以后，开关S1接接-VREF，积分器输出为：，积分器输出为：2021/7/2354积分器的工作原理积分器的工作原理)()()(1REF1OOttRCVtvtv t=t2时刻，时刻，vO=0，停止计数。所以，停止计数。所以t=t2时刻上式可时刻上式可写作：写作：)(21REFCIttRCVTRCvn )(2012REFCIttRCVTRCvn 2021/7/2355积分器的工作原理积分器的工作原理CREFCI2TDRCVTRCvn 若计数器所计脉冲个数为若计数器所计脉冲个数为D，则上式可写作：，则上式可写

35、作：IREF2vVDn 由上述分析可知，双积分由上述分析可知，双积分ADC完成一次转换所需完成一次转换所需时间为：时间为：Cn)2(TDT 2021/7/2356双积分双积分ADC具有以下特点：具有以下特点：具有很强的抑制交流干扰信号的能力。尤其具有很强的抑制交流干扰信号的能力。尤其是对工频干扰，如果转换周期选择得合适（例是对工频干扰，如果转换周期选择得合适（例如如2nTC为工频电压周期的整数倍），从理论上为工频电压周期的整数倍），从理论上可以消除工频干扰。可以消除工频干扰。工作性能稳定。由工作性能稳定。由D=(2n/VREF)vI可知，转换可知，转换精度只与精度只与VREF有关，有关，VRE

36、F稳定，就能保证转换稳定，就能保证转换精度。精度。2021/7/2357双积分双积分ADC具有以下特点：具有以下特点：工作速度低。完成一次转换需工作速度低。完成一次转换需T=(2n+D)TC时间。时间。由于转换的是由于转换的是vI的平均值，所以这种的平均值，所以这种A/D转换器转换器只适用于对直流或变化缓慢的电压进行转换。只适用于对直流或变化缓慢的电压进行转换。2021/7/23589.2.5 ADC的主要技术指标的主要技术指标转换时间：完成一次转换时间：完成一次A/D转换所需的时转换所需的时间。或每秒转换的次数。间。或每秒转换的次数。例如，某例如，某ADC的转换时间的转换时间T为为1ms，则

37、该，则该A/D转换器的转换速度为转换器的转换速度为1/T=1000次次/s。2021/7/23599.2.5 ADC的主要技术指标的主要技术指标分解度亦称分辨率。分解度是指输出数字量最分解度亦称分辨率。分解度是指输出数字量最低有效位为低有效位为1所需的模拟输入电压。常常用输出所需的模拟输入电压。常常用输出数字量的位数表示。数字量的位数表示。例如，一个八位例如，一个八位ADC满量程输入模拟电压为满量程输入模拟电压为5V，该该ADC能分辨的输入电压为能分辨的输入电压为5/28=19.53mV，十，十位位ADC可以分辨的最小电压可以分辨的最小电压5/210=4.88mV。可见，。可见，在最大输入电压

38、相同的情况下，在最大输入电压相同的情况下，ADC的位数越的位数越多，所能分辨的电压越小，分解度越高。多，所能分辨的电压越小，分解度越高。2021/7/23609.2.5 ADC的主要技术指标的主要技术指标量化误差：是指量化产生的误差。如量化误差：是指量化产生的误差。如采用有舍有入量化法的理想转换器的量采用有舍有入量化法的理想转换器的量化误差为化误差为(1/2)LSB。精度：指产生一个给定的数字量输出精度：指产生一个给定的数字量输出所需模拟电压的理想值与实际值之间总所需模拟电压的理想值与实际值之间总的误差，其中包括量化误差、零点误差的误差，其中包括量化误差、零点误差及非线性等产生的误差。及非线性等产生的误差。2021/7/23619.2.5 ADC的主要技术指标的主要技术指标输入模拟电压范围：指输入模拟电压范围：指ADC允许输入允许输入电压范围。超过这个范围，电压范围。超过这个范围，A/D转换器将转换器将不能正常工作。不能正常工作。例如例如AD571JD输入电压范围是：单极性输入电压范围是：单极性0V10V，双极性，双极性-5V+5V。