狂妄少女【作业】
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第九章 数-模和模-数转换
【本周学时分配】
本周5学时。周二1~2节，周四3~5节。
【教学目的与基本要求】
1、熟练掌握A/D与D/A转换的电路结构和工作原理。主要是倒梯形电阻网络、逐次逼近型、双积分A/D转换的工作特点及适用场合。
2、正确理解D/A转换器的主要参数和衡量它们的技术指标。
【教学重点与教学难点】
本周教学重点：
1、各种D/A转换器的电路结构特点和工作原理； 2、掌握D/A转换器的参数计算和主要性能指标。 3、各种A/D转换器的电路结构特点和工作原理； 4、掌握A/D转换器的参数计算和主要性能指标。
本周教学难点：
权电阻型D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构与工作原理
【教学内容与时间安排】
一、数/模（D/A）和模/数(A/D)转换的概述（约1学时） 1、数/模和模/数转换的定义 2、ADC和DAC的两个性能指标
转换速度和转换精度是衡量A/D转换器和D/A转换器性能优劣的主要标志。 3、ADC和DAC的常见类型
常见的D/A转换器有权电阻网络D/A转换器，倒梯形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、权电容网络D/A转换器以及开关树形D/A转换器等几种类型。
常见的A/D转换器可以分为直接A/D转换器和间接A/D转换器，在直接A/D转换器中，输入的模拟电压信号直接被转换成相应的数字信号，而在间接A/D转换器中，输入的模拟信号首先被转换成某种中间变量，然后再将这个中间变量转换为输出的数字信号。
二、D/A转换器（约2学时） 1、权电阻网络D/A转换器
a.电路结构：由数码锁存器、电子开关、权电阻网络及求和电路构成 b.原理：
c.电路输出V0与数字输入成比例关系
d.电路特点：结构比较简单，所用的器件少，缺点是所用的各个电阻组织相差较大，尤其在输入信号位数较多时，问题更为突出，难以保证每个电阻具有很高的精度，不利于制作集成电路。
3、倒T形电阻网络转换器
a.电路构成：电阻网络中只有R和2R两种阻值。 b.原理：
c.电路输出V0与数字输入成比例关系
d.电路特点：倒梯形电阻网络中只有R和2R两种阻值的电阻，这给集成电路的设计和制作带来很大的方便。
e.倒T形电阻网络集成D/A转换器CB7520(AD7520)为10位的输入。 4、D/A转换器的转换精度和转换速度
a.分辨率是用以说明D/A转换器在理论上可达到的精度。其定义是电路所能分辨
n
的最小输出电压于最大输出电压之比，即分辨率=1/(2-1)
上式说明输入数字代码的位数n越多，分辨率越小，分辨能力越高。
b. 转换速率SR是在大信号工作时，即输入数字量各位由全0变为全1或由全1变为全0时，输出电压的变化率。
三、A/D转换器的基本原理（约2学时）
A/D转换器的功能是将输入的模拟电压转换为与其成比例的输出数字量。一个完整的A/D转换，通常要经过取样-保持、量化和编码等过程。 1、直接A/D转换器
1）并联比较型A/D转换器
a.电路组成：电压比较器、寄存器和代码转换器三部分构成 b.工作原理：
c.电路特点：优点是转换速度快 2）逐次逼近型A/D转换器
a.电路组成：主要有控制逻辑逐次逼近寄存器、D/A转换器、电压比较器和输出缓冲器等部分组成。 b.工作原理：
c. 电路特点：因此转换速度快，转换精度高，使目前集成A/D转换器中用得最多的一种电路结构。 2、间接A/D转换器
可分为电压-时间变换（V-T变换）型和电压-频率变换（V-F变换）型。 1）电压-时间变换型A/D转换器的原理
a.电路构成：由积分器、过零比较器、时钟控制与门和计数器构成。 b.工作原理:
c. 电路特点：最突出的优点是工作性能比较稳定，输出数字与电路的R、C参数无关；另一个优点是抗干扰能力较强。
2）电压-频率变换（V-F变换）型A/D转换器的原理 3、A/D转换器的转换速度与转换精度
1）转换精度：A/D转换器中采用分辨率和转换误差来描述转换精度。
2）转换速度：A/D转换器的转换速度主要取决于转换电路的类型。并联比较型A/D转换器的转换速度最快，逐次逼近型A/D转换器的转换速度次之，双积分型A/D转换器的转换速度最慢。
【教学方法与教学手段】
重点内容板书讲述；工作原理采用多媒体课件辅助讲述；A/D转换器的转换精度与转换速度采用学生自学。
【作业】
P495 9.1 9.2
