7.2A/D转换器(ADC) 7.2.1AD转换的一般步骤和取样定理 、模拟量到数字量的转换过程 模拟量 数字量 n ADC的 an-1 '() 量化编码 电路 取样保持 量化编码 S/H-Sample /Hold 取样:把时间连续变化的信号变换为时间离散的信号。 保持:保持取样信号,使有充分时间将其变为数字信
7.2 A / D 转换器(ADC) 7.2.1 A /D 转换的一般步骤和取样定理 一、模拟量到数字量的转换过程 uI (t) C ADC的 量化编码 电路 dn-1 d1 d0 . u I S (t) 模拟量 数字量 量化编码 取样:把时间连续变化的信号变换为时间离散的信号。 保持:保持取样信号,使有充分时间将其变为数字信号。 取样保持 (S / H — Sample / Hold)
二、取样定理 当满足f≥2fmax时,取样信号可恢复原信号。 人一取样频率。fmx一信号的最高频率分量。 A() )fimax f-fim
二、取样定理 当满足 fs ≥ 2 fimax 时, 取样信号可恢复原信号。 fs — 取样频率。 fimax—信号的最高频率分量。 O t uI O f A( f ) fs– fimax fimax uI O t
☒冈I 三、量化和编码 量化单位 数字信号最低位LSB所对应的模拟信号大小, 用△表示(即1)。 量化 把取样后的保持信号化为量化单位的整数倍。 量化误差 因模拟电压不一定能被△整除而引起的误差。 编码 把量化的数值用二进制代码表示
三、量化和编码 量化单位 数字信号最低位LSB所对应的模拟信号大小, 用 表示(即 1 )。 量化 把取样后的保持信号化为量化单位的整数倍。 量化误差 因模拟电压不一定能被 整除而引起的误差。 编码 把量化的数值用二进制代码表示
划分量化电平的两种方法 模拟 二进制 代表的I模拟 二进制 代表的 电平 代码 模拟电平电平 代码 模拟电平 1V 111 7△=(7/8)V IV 11 17△=(14/15)V 7/8 6△=6/8 i13/15 110 110 6△=12/15 6/8 i11/15 101 5△=5/8 101 5△=10/15 5/8 19/15 100 4△=4/8 17/15 100 4△=8/15 4/8 011 3△=3/8 011 3△=6/15 3/8 ·5/15 010 2△=2/8 0102△=4/15 2/8 3/15 001 1△=1/8 0011△=2/15 1/8 i1/15 000 0△=0 i0 0000△=0 0 最大量化误差=△=(1/8)V1 =△/2=(1/15
划分量化电平的两种方法 0 1V 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 000 001 010 011 100 101 110 111 模拟 电平 二进制 代码 代表的 模拟电平 0 = 0 1 = 1/8 2 = 2/8 3 = 3/8 4 = 4/8 5 = 5/8 6 = 6/8 7=(7/8)V 1V 1/15 3/15 5/15 7/15 9/15 11/15 13/15 000 001 010 011 100 101 110 111 0 模拟 电平 二进制 代码 代表的 模拟电平 0 = 0 1 = 2/15 2 = 4/15 3 = 6/15 4 =8/15 5 = 10/15 6 = 12/15 7 =(14/15)V 最大量化误差= = (1 / 8) V = / 2 = (1/15)V
7.2.2取样-保持电路 Rt=Ri 一、电路组成及工作原理 当4虹为高电平: R T导通,Ch充电至: uo=-ul=uc 当u为低电平: T截止,Ch基本不放电。 uo保持 矛盾:为使C充电快,R越小越好; 为使电路输入电阻高,R,越大越好
7.2.2 取样 - 保持电路 一、电路组成及工作原理 当 uL 为高电平: Rf Ri Ch uI u uO L T Rf = Ri T 导通,Ch充电至: uO = − uI = uC 当 uL 为低电平: T 截止,Ch基本不放电。 uO 保持 矛盾: 为使 Ch 充电快,Ri 越小越好; 为使电路输入电阻高,Ri 越大越好