D4 D3 D2 D1
⑴R～2R型电阻网络 ⑶求和运算放大器
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⑵电子双向开关S1～S4
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
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等效电路：
D
4
D
数模转换器
Q4
FF4
D C
Q3
FF3
D C
Q2
FF2
D C
Q1
FF1
D C
∞
RD
SD RD
SD RD
SDRD
SD
清零 D4
1 CP2 1 CP3
D3
1
D2
1 CP4
D1
CP5
顺序脉冲分配器
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
13.3 数字电路的应用举例
U RFE n i 4 U A n1 2 Di 10 2 5V 5 2 2 i 1
小于待转换量8.2V, 设数字量为1100
小于待转换量8.2V, 设数字量为1110
10 4 3 U A 5 (2 2 ) 7.5V 2
10 U A 5 (2 4 23 2 2 ) 8.75V 2
输出.
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
13.1.2 由一个数字信号1010, 采用四位转换器转换成模拟信号, 试问当基准电压为10V 时,其输出的模拟电压为多少? 解: 输入数字量为: 1010
U RFE n i U o n1 2 Di 2 i 1 10 5 (1 2 4 1 2 2 ) 2 6.25V
转换成的数字量为多少?
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
练习题解答
13.1.1 模拟信号和数字信号为什么要转换? 答: 随着电子技术的迅速发展,用数字系统处理模拟信号的 情况越来越多.为了能用数字系统处理模拟信号,必须把模拟 信号转换为相应的数字信号,才能送入数字系统中进行处理. 然后还要将处理后的数字信号转换为模拟信号,作为最后的
(一).数字钟
时显示器 时译码器 时计数器 24进制 门 触发器 分显示器 分译码器 分计数器 60进制 门 触发器 SB2 整形电路
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秒显示器 秒译码器 秒计数器 60进制
石英晶体 振荡器
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SB1
分频器
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
(二).转速表
当输入n位二进制数时:
U RFE U o n 1 2 分辨率: Uomin Uomax
若: n =4 分辨率:
i 2 Di i 1
n
0001 1111
1 KRR = n 2 -1
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
例: n=6的R-2R型数模转换器,基准电压UREF=10V,若输
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
当S1单独接UREF时， Uo1= -UREF /24 同理: 当S2单独接UREF时， Uo2= - UREF /23
当S3单独接UREF时， Uo3= - UREF /22
当S4单独接UREF时， Uo4= - UREF /2
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
2.工作原理：
设:ux=6.88V UREF = -10V
1 1 1 1
0 0 1 0
1 1 0 0
1 0 0 0
⑴.清零 + + ⑵.先从最高 ux 6.88V 位比较， CP1 逐次到最 低位。
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6.875V 6.25V 7.5V 5V uA
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入的二进制数分别为1011和111101,求输出的模拟电压.
1. 输入1101→（001101)
U RFE n i U o n1 2 Di 2 i 1
10 7 (0 26 0 25 1 2 4 0 23 1 2 2 1 21 ) 2 1.71875V
练习题库
13.1.1 模拟信号和数字信号为什么要转换? 13.1.2 由一个数字信号1010,采用四位转换器转换成模拟信 号,试问当基准电压为10V时,其输出的模拟电压为多少?
13.1.3 有一八位R-2R型D/A转换器,当数字信号为00000001
时,输出的模拟电压 -0.04V,若数字信号为00010010时,输出 电压应为多少? 13.2.1 有一四位逐次逼近型A/D转换器,其中的数模转换器 为R-2R型,基准电压UREF = -10V.若待转换的模拟量8.2V,则
第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
13.1 数模转换器(D/A)
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
1. 组成： R—2R型数模转换器:
3R 2R 4 R 3 R 2 R 1
UO
+
∞ +
2R
2R
2R
2R
2R
S4
S3
S2
S1
UREF
2. 输入(111101)
10 U o 7 (1 26 1 25 1 24 0 23 1 22 1 21 ) 2
9.53125V
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
13.2 模数转换:(A/D)
数模转换器
当S1单独接UREF时，等效电路如图：
3R 2R D
D
∞_
R
பைடு நூலகம்
R
+
UO
+ _
D
+
+
-UREF /24
D

U REF 24
Uo1= -UREF /24 同理：当S2单独接UREF时， Uo2= - UREF /23 当S3单独接UREF时，Uo3= - UREF /22 当S4单独接UREF时，Uo4= - UREF /2
Q4
FF4
D C
Q3
FF3
D SD RD C
Q2
FF2
D SD RD C
Q1
FF1
D SDRD C SD
uA
+
∞
+
RD
ux
D4
1 1 CP2
D3
1 CP3
D2
1 CP4
D1
CP5
清零
CP1
序列脉冲分配器
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13.1.3 有一八位R-2R型D/A转换器,当数字信号为00000001时, 输出的模拟电压 -0.04V,若数字信号为00010010时,输出电压
应为多少?
解:
U RFE n i U o n1 2 Di 2 i 1
Uo= D4 Uo4 + D3Uo3 + D2Uo2 + D1Uo1
U RFE U RFE U RFE U RFE ( D4 2 D3 3 D2 4 D1 ) 2 2 2 2 U RFE 4 i 41 2 Di 2 i 1
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
R R
2R
C
3
C
R
2R
B 2
A
B
R R
1 R +
R
2R
+U

-
2
REF 4
+U

-
2
REF 3
+U REF
-

22
A
U REF 2
A
D D
C C
BB
D
R
C
R
B
R
R
+ U REF

+ U REF
D
2
4

+ U REF
C
2
3

+ U REF
B
2
2

A
2
第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
+U
放大器 整形电 路 与门 计数器 译码器 显示器
基准时间 脉冲发生器
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
基本要求
1. 了解R-2R型数模转换器的工作原理;
2. 了解逐次逼近型模数转换器的工作原理.
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第 13 章 模 拟 型 号 与 数 字 信 号 的 转 换
(一).组成
Q4
FF4
D C
数模转换器