A/D转换的原理是什么？电路之间如何连接？

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2022-1-20 06:54:04　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答举报 h1654155275.5614 相关推荐 • 请问怎样对A/D转换电路进行仿真？ 1485 • 采用一片TLC5618实现A/D转换和D/A转换的应用电路详解 1182 • A/D转换器的工作原理是什么？ 3189 • 双积分A／D转换电路有哪些特点？ 5672 • A/D转换器的主要技术指标有哪些？选用A/D转换器需要考虑什么因素？ 1783 • 一种使Freescale单片机A/D转换模块能够接收双极型模拟信号的电路设计 1638 • 采用CPLD技术和器件研究A/D转换组合 792 • 用CPLD和模拟电路实现双积分A/D转换 2564 • 高速D/A转换芯片MX7541的工作原理是什么？ 1085 • 求一款单片机双极模拟信号A/D转换的电路设计方案 1348 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 这篇大概介绍一下A/D转换的原理以及相应的电路连接方法。模拟信号的幅度一般随时间变化而连续变化。以下就是不同性质模拟量的波形而单片机中一般运算用的是数字量（0/1的组合），这就涉及到了外围电路需要有一个模数转换的过程。顾名思义是把输入的模拟信号尽可能无失真地转化为数字量。如果把数字量形容成是一个个分块储存信息的模块，那模拟量这种连续的信息在转换过程中要尽可能避免信息的丧失。处不来讲转换的思路就是把数字量分块，以数字的形式转换至数字量中。如数字量为有六位（000000-111111），那么就可以把模拟量均等分为64份，每份中储存着转换过来的相应信息。但是这个只是我们的初步思路，从原理上讲，一般的A/D转换分为采样保持，量化和编码三个过程。采样的量一般是电压（电流不好取），通过一定的采样保持时间过后把采样的电压量转换为数字量，并按一定形式的0/1编码顺序给出转换结果，这就是得到了相应的数字信号。框图如下：下面分别介绍相应的理论知识。 1.采样定理：（信号里面基本接触过，还可以参考无失真系统需要具备的条件等知识）采样定理反映了采样信号频率与输入信号频率之间的制约关系，可理解为采样信号的频谱（低通滤波器）一定要包含输入信号频谱的全部内容。因为每次将采样电压转化为数字量需要一定的时间，所以采样后也必须把采样电压保持一段时间，故在采样过程中最后反应出的Vi都是采样结束时候的值。 2.量化与编码数字信号一定是在数值上离散的。且任何一个数字量都会是一个基础数字量的整数倍。故选取一个最小的变量作为单位变量。将模拟电压与之相除后就能得出相应的数字二进制代码，经推算也可以得出对应的模拟电平。上图的单位变量就为1/8V，量化误差（每两个单位间隔中可能出现的最大误差）也是1/8. 这其中有一个小知识点。怎么设计电路使其有采样和保持的功能。简单的采样保持电路如下图所示，其将MOS管作为启动和停止的开关，将信号通过反相放大器后得出输出电压。这里的场效应管也有反相截止的功能。即当输入由高转低时，电流无法通过场效应管。对于这种采样速度低的电路，可以有以下改进 VL引脚控制着开关的闭合，当为高电平时开关打开。模拟电压可经过两级跟随器传至Vo 当VL由高变低时，还有电容Ch放电提供相应电压，电平得以维持。当输入的电压比较大，超出了开关所能承受的最大电压时，引入一个二极管电路，通过单向导通的性质可以起到分压的作用，且当电压合适时该电路不起分压作用。常用的A/D转换器有直接A/D转换器（并行型/反馈比较型）以及间接A/D（需要转成T,f等中间变量后再转换） 1.直接（1）并行A/D：由电压比较器，寄存器以及编码器三部分组成电压比较器是对输入电压进行分类，如图所示，运放的负极接模拟电平大小为2n-1/15（n=1，2，……7）的端口，分压电阻每两个电阻之间的节点都接在VI引出的这条总线上。进行电压比较后将比较结果数据传到寄存器。寄存器设置的目的是因为比较结果可能会有变化，待稳定后通过译码器部分对相应的结果转化为二进制数字变量。各种变量之间的对应关系如下这种电路特点是传输速度较快，但缺点是随着二进制数字量位数的增加，需要比较器的数量呈指数型增长（2^n-1），且自带采样保持功能（2）反馈比较型A/D 引入一个D/A转换器和一个计数器，计数器传送数字信号至D/A，转为模拟信号后在电压比较器这里与VI按位做比较，若一致就直接传送至计数器，不一致通过比较器后也会变为正确的那一项，按位比较重复多次后，计数器将数据传送至输出寄存器。因为在比较过程中数字不断变化，故设置了输出寄存器。这样就可以起到逐步逼近模拟量的功能。（3）逐次比较器为了进一步提升比较的速度，设计了逐次比较器。下图是三位逐次比较器的原理图引入了具有锁存功能的d触发器，三位得出比较结果分别上接三个RS触发器，在比较器C的正极输入前又加入了累加器，减去了半个量化误差。当要输出的位数越小时，时钟端的频率就越高，处理速度就会越快 2.间接比较器一般使用的是V-T比较和V-F比较两类剩下一个问题是关于A/D转换的参数指标。大致有分辨率（转换器对输入信号的分辨能力），转换误差（实际输出与理论输出之间的差别）转换精度及转换时间四类。主要介绍分辨率及转换时间 1.分辨率：输入位数越多，转换位数越多，分辨率就越高。 eg：5V是一个转换器的输入最大值，若要输入8位二进制数，则有分辨率5/2^8V=19.53mV 2.转换时间：即在实际运用中，需要综合考虑选用哪一种转换器最为合适 eg：每个热电偶平均1/16s的转换时间，上述比较器都能用。从0.1°C可知该转换器要求的分辨率为1/4500 通过最大电压范围0.025/2^n<=1/4500就可得出位数。接着介绍集成A/D转换器的工作原理及实现方法。因为不同的集成方式下对接口可以有不同的处理方式，一般逐次性转换器用的比较多，常用型号是ADC0804，实物图如下因为本人使用的是郭天祥老师的TX-1C增强版，现给出该开发板上ADC0804的接口方法下图是写入数据时的过程下面是读取数据的过程下面是一道例题分析：1.数码管三位显示，表明需要构造一个display（）以及通过dula和wela传送段选和位选信息具体代码如下 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int *it dula=P2^6; it wela=P2^7; it adwr=P3^6; //读写的端口定义 *it adrd=P3^7; uchar code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x77, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; void delayms(uint xms) { uint i,j; for(i=xms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) { dula=1; P0=table[bai]; dula=0; wela=1; P0=0x7e;//从右到左，为0的位是所选中位 wela=0; delayms(5); dula=1; P0=table[ge]; dula=0; wela=1; P0=0x7d; wela=0; delayms(5); dula=1; P0=table[ge]; dula=0; wela=1; P0=0x7b; wela=0; delayms(5);//记得加延时 } void main() { uchar a,A1,A2,A3,adval;//A1-A3为三位显示在主函数中的变量名 //adval是中间变量 wela=1; P0=0x7f;//初值 wela=0; while(1) { adwr=1;//写的全过程（类似于波形） _nop_(); adwr=0; _nop_(); adwr=1; for(a=10;a>0;a--)//由于开发板频率较低，搞出点延时来 { display(A1,A2,A3); } P1=0xff;//初始化 adrd=1;//读过程 _nop_();//机器周期延时 adrd=0; _nop_(); adval=P1;//把P1的值读入 adrd=1;//高电平抬起 A1=adval/100; A2=adval%100/10; A3=adval%10; } } l=P1;//把P1的值读入 adrd=1;//高电平抬起 A1=adval/100; A2=adval%100/10; A3=adval%10; } }

2022-1-20 09:34:55 评论举报张喆