1
第九章 数 /模和模 /数转换
三,ADC的主要技术参数
一,A/D转换基本原理
二,A/D转换器工作原理
A/D转换
四,集成 A/D转换器及其应用 举例
2
复习
为什么要 ADC或 DAC？
组成 D/A转换器的基本指导思想？
DAC的主要技术参数？
3
一,A/D转换基本原理
A/D转换目标：将时间连续、幅值也连续的模
拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。
四个步骤：采样、保持、量化、编码。
A/D转换
1,采样与保持
（ 1）将一个时间上连续变化的模拟量转换成
时间上离散的模拟量称为采样。
4
图 9-7 采样过程示意图
取样定理：设
取样脉冲 s(t)的频率
为 fS，输入模拟信
号 x(t)的最高频率
分量的频率为 fmax，
必须满足
fs ≥ 2fmax
y(t) 才可以正
确的反映输入信号
(从而能不失真地恢
复原模拟信号 )。
通常取 fs ＝（ 2.5～ 3） fmax 。
5
（ 2）由于 A/D转换需要一定的时间，在每次采样
以后，需要把采样电压保持一段时间。
s(t)有效期间，开关管 VT导通,uI向 C充电,uO
(=uc)跟随 uI的变化而变化；
s(t)无效期间，开关管 VT截止,uO (=uc)保持不变，
直到下次采样。（由于集成运放 A具有很高的输入阻抗，
在保持阶段，电容 C上所存电荷不易泄放。）
图 9-8 采样 ― 保持电路及输出波形
6
2,量化和编码
数字量最小单位所对应的最小量值叫做 量化单位
△ 。
将采样－保持电路的输出电压归化为量化单位 △
的整数倍的过程叫做 量化 。
用二进制代码来表示各个量化电平的过程，叫做
编码 。
一个 n位二进制数只能表示 2n个量化电平，量化
过程中不可避免会产生误差，这种误差称为 量化误差 。
量化级分得越多（ n越大），量化误差越小。
7
划分量化电平的两种方法
（ a）量化误差大；（ b）量化误差小
8
三,A/D转换器工作原理
直接 A/D转换器：并行比较型 A/D转换器
逐次比较型 A/D转换器
间接 A/D转换器：双积分型 A/D转换器
电压转换型 A/D转换器
1,逐次比较型 A/D转换器
天平称重过程：砝码（从最重到最轻），依次
比较，保留 /移去，相加。
逐次比较思路：不同的基准电压－－砝码 。
9
图 7-9 逐次逼近型 ADC电路框图
CP D n-1D n-2 D n-3… D1D0 u0 (V) uI>uO？
0 1 0 0… 00 0.5UREF 1（ D n-1为 1） /0（ D n-1为 0）
1 D n-1 1 0… 00 0.75/0.25UREF 1（ D n-2为 1） /0（ D n-2为 0）
2 D n-1 D n-2 1… 00 … 1（ D n-3为 1） /0（ D n-3为 0）
… … … …
n-1 D n-1D n-2 D n-3… D11 … 1（ D 0为 1） /0（ D 0为 0）
基准电压
UREF
n位 A/D转
换器
电路由启动脉冲启动后,
10
实例
8位 A/D转换器, 输入模拟量 uI=6.84V，
D/A转换器基准电压 UREF=10V。
相对误差仅为 0.06%。 转换精度取决于位数。
CP D7D6D5D4D3D2D1D0 u0 (V) uI>uO
0 10000000 5 1
1 11000000 7.5 0
2 10100000 6.25 1
3 10110000 6.875 0
4 10101000 6,5625 1
5 10101100 6.71875 1
6 10101110 6.796875 1
7 10101111 6.8359375 1
uI>uO为 1
否则为 0
11
图 9-10 8位逐次比较型 A/D转换器波形图
12
2,双积分型 A/D转换器
基本原理：对输入模拟电压 uI和基准电压 -UREF
分别进行积分, 将输入电压平均值变换成与之成正
比的时间间隔 T2,然后在这个时间间隔里对固定频
率的时钟脉冲计数, 计数结果 N就是正比于输入模
拟信号的数字量信号 。
（ 1）电路组成
13
图 7-11 双积分型 ADC电路① 积分器,Qn=0，对被测电压 uI进行积分；
Qn=1，对基准电压 -UREF进行积分。
② 检零比较器 C：当 uO≥0时,uC＝ 0；
当 uO＜ 0时,uC＝ 1。
③ 计数器：为 n＋ 1位异步二进制计数器。第一次
计数，是从 0开始直到 2n对 CP脉冲计数，形成固定
时间 T1＝ 2nTc（ Tc为 CP脉冲的周期）,T1时间到
时 Qn＝ 1，使 S1从 A点转接到 B点。第二次计数，是
将时间间隔 T2变成脉冲个数 N保存下来。
④ 时钟脉冲控制门 G1：当 uC =1时，门 G1打开，
CP脉冲通过门 G1加到计数器输入端。
14
① 积分器,Qn=0，对被测电压 uI进行积分；
Qn=1，对基准电压 -UREF进行积分。
② 检零比较器 C：当 uO≥0时,uC＝ 0；当 uO＜
0时,uC＝ 1。
③ 计数器：为 n＋ 1位异步二进制计数器。第一
次计数，是从 0开始直到 2n对 CP脉冲计数，形成固
定时间 T1＝ 2nTc（ Tc为 CP脉冲的周期）,T1时间到
时 Qn＝ 1，使 S1从 A点转接到 B点。第二次计数，是
将时间间隔 T2变成脉冲个数 N保存下来。
④ 时钟脉冲控制门 G1：当 uC =1时，门 G1打开，
CP脉冲通过门 G1加到计数器输入端。
（ 1）电路组成
15
（ 2）工作原理
图 9-12 双积分型 ADC的工作波形
先定时（ T1）对 uI正
向积分，得到 Up,Up∝ uI；
再对 － UREF积分，积
分器的输出将从 Up线性上
升到零。这段积分时间是
T2,T2∝ Up∝ uI；
在 T2期间内计数器对
时钟脉冲 CP计得的个数为
N,N∝ T2∝ Up∝ uI 。
由于这种转换需要两
次积分才能实现，因此称
该电路为双积分型 ADC。
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工作过程：
① 准备阶段,转换控制信号 CR＝ 0，将计数器
清 0，并通过 G2接通开关 S2，使电容 C放电；同时，
Qn＝ 0使 S1接通 A点。
17
② 采样阶段,当 t＝ 0时, CR变为高电平, 开
关 S2断开, 积分器从 0开始对 uI积分, 积分器的输出
电压从 0V开始下降, 即
???
t
IO dtuRCu 0
1
18
与此同时, 由于 uO＜ 0,故 uC＝ 1,G1被打开, CP
脉冲通过 G1加到 FF0上, 计数器从 0开始计数 。 直到当
t＝ t1时, FF0～ FFn-1都翻转为 0态, 而 Qn翻转为 1态,
将 S1由 A点转接到 B点, 采样阶段到此结束 。 若 CP脉
冲的周期为 Tc,则 T1＝ 2nTc。
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设 UI为输入电压在 T1时间间隔内的平均值，则
第一次积分结束时积分器的输出电压为
I
C
n
IIP URC
TU
RC
Tdtu
RC
U T 21 1
0
1 ?????? ?
20
③ 比较阶段：在 t=t1时刻, S1接通 B点, -UREF加
到积分器的输入端, 积分器开始反向积分, uO开始从
Up点以固定的斜率回升, 若以 t1算作 0时刻, 此时有
? ?????? t REFIC
n
REFPO tRC
UU
RC
TdtU
RCUu 0
2)(1
21
当 t＝ t2时,uO正好过零,uC翻转为 0,G1关闭，
计数器停止计数。在 T2期间计数器所累计的 CP脉冲
的个数为 N，且有 T2＝ NTC。
22
若以 t1算作 0时刻，当 t＝ T2时，积分器的输出
uO＝ 0，此时则有
23
I
C
n
REF U
RC
TT
RC
U 2
2 ?
I
R E F
C
n
U
U
TT 2
2 ?
可见, T2∝ UI。
由于 T1＝ 2nTc,所以有
I
R E F
U
U
TT 1
2 ?
24
结论：
可见,N∝ UI∝ uI，实现了 A/D转换,N为转换结果。
I
REF
n
C
U
UT
T
N 22 ??
第一，如果减小 uI（即图 7-12中的 uI′），则当 t＝ T1
时,uO＝ Up′，显然 Up′＜ Up，从而有 T2′＜ T2；
第二,T1的时间长度与 uI的大小无关，均为 2nTc；
第三，第二次积分的斜率是固定的，与 Up的大小无
关。
由于 T2＝ NTc，所以
25
优点 1,抗干扰能力强 。 积分采样对交流噪声有
很强的抑制能力；如果选择采样时间 T1为 20ms的整数
倍时, 则可有效地抑制工频干扰 。
缺点,转换速度较慢 。 完成一次 A/D转换至少
需要 （ T1＋ T2） 时间, 每秒钟一般只能转换几次到
十几次 。 因此它多用于精度要求高, 抗干扰能力强
而转换速度要求不高的场合 。
优点 2：具有 良好的稳定性,可实现 高精度 。由
于在转换过程中通过两次积分把 UI和 UREF之比变成
了两次计数值之比，故转换结果和精度与 R,C无关。
26
三,ADC的主要技术参数
1.分辨率
分辨率是指 A/D转换器输出数字量的最低位变化
一个数码时，对应输入模拟量的变化量。
通常以 ADC输出数字量的位数表示分辨率的高低,
因为位数越多, 量化单位就越小, 对输入信号的分辨
能力也就越高 。
例如，输入模拟电压满量程为 10V，若用 8位 ADC
转换时，其分辨率为 10V/28＝ 39mV,10位的 ADC是
9.76mV，而 12位的 ADC为 2.44mV。
27
2,转换误差
转换误差表示 A/D转换器实际输出的数字量与
理论上的输出数字量之间的差别 。 通常以输出误差
的最大值形式给出 。
转换误差也叫 相对精度 或 相对误差 。 转换误差
常用 最低有效位的倍数 表示 。
例如某 ADC的相对精度为 ± (1/2)LSB,这说明
理论上应输出的数字量与实际输出的数字量之间的
误差不大于最低位为 １ 的一半 。
28
3,转换速度
完成一次 A/D转换所需要的时间叫做转换时间,
转换时间越短, 则转换速度越快 。
双积分 ADC的转换时间在几十毫秒至几百毫秒之
间；
逐次比较型 ADC的转换时间大都在 10～ 50μs之间；
并行比较型 ADC的转换时间可达 10ns。
29
四,集成 A/D转换器及其应用 举例
集成 A/D 转换器规 格品 种繁 多, 常 见的 有
ADC0804,ADC0809,MC14433等 。
1,ADC0804 A/D转换器
ADC0804是一种逐次比较型 A/D转换器。
30
（ 1） ADC0804的主要功能及参数如下：
① 分辨率为 8位。
② 线性误差为 ± 1/2LSB。
③ 三态锁存输出, 输出电平与 TTL兼容 。
④ +5V单电源供电, 模拟电压输入范围 0～ 5V。
⑤ 功耗小于 20mW。
⑥ 不必进行零点和满度调整 。
⑦ 转换速度较高, 可达 100μS。
31
图 9-13 ADC0804引脚图
UIN+,UIN-：模拟信号输入
端，可接收单极性、双极性和
差模输入信号。
UREF：基准电压输入端 。
CLK：时钟信号输入端 。
CLKR：内部时钟发生器外
接电阻端，与 CLK端配合可由
芯片产生时钟脉冲。
（ 2） ADC0804各引脚功能说明如下：
D0～ D7：数据输出端, 有三态功能, 能与微机
总线相接 。。
AGND：模拟信号地 。
DGND：数字信号地 。
32
CS：片选信号输入端, 低电平有效 。
RD：读信号输入端, 低电平有效 。 当 CS和 RD
均有效时, 可读取转换后的输出数据 。
WR：写信号输入端, 低电平有效 。 当 CS和 WR
同时有效时, 启动 A/D转换 。
INTR：转换结束信号输出端, 低电平有效 。 转
换开始后, INTR为高电平, 转换结束时, 该信号变
为低电平 。 因此该信号可作为转换器的状态查询信号,
也可作为中断请求信号, 以通知 CPU取走转换后的
数据 。
33
在工业测控及仪器仪表应用中，经常需要由
计算机对模拟信号进行分析、判断、以及加工和
处理，从而达到对被控对象进行实时检测、控制
等目的。
2,应用举例 （组成微机数据采集系统。）
图 9-14 ADC0804组成微机数据采集系统
34
当需要采集数据时，微处理器首先选中 ADC0804，
并执行一条写指令操作，此时 ADC0804的 CS和 WR
同时被置为低电平，启动 A/D转换，此后，微处理器
可以去做其它工作。
100μS后,ADC0804的 INTR端由高变低，向微处
理器提出中断申请，微处理器在响应中断后，再次选
中 ADC0804，并执行一条读指令操作，此时
ADC0804的 CS和 RD同时被置为低电平，即可取走
A/D转换后的数据，进行分析或将其存入存储器中。
此时系统便完成了一次数据采集。
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本章小结
D/A转换器和 A/D转换器作为模拟量和数字量之间
的转换电路，在信号检测、控制、信息处理等方面发
挥着越来越重要的作用。
D/A转换的基本思想是 权电流相加 。电路通过输入
的数字量控制各位电子开关，决定是否在电流求和点
加入该位的权电流。倒 T形电阻网络是应用较广的电
路结构。
36
A/D转换须经过 采样、保持、量化、编码 四个
步骤才能完成。采样、保持由采样－保持电路完
成；量化和编码须在转换过程中实现。 逐次比较
型 ADC是将输入模拟信号和 DAC依次产生的比较
电压逐次比较。 双积分型 ADC则是通过两次积分，
将输入模拟信号转换成与之成正比的时间间隔，
并在该时间间隔内对时钟脉冲进行计数来实现转
换的。
可供我们选择使用的集成 ADC和 DAC芯片种类
很多，应通过查阅手册，在理解其工作原理的基
础上，重点把握这些芯片的 外部特性 以及与其它
电路的 接口方法 。
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作业题
9-3
9-4
9-5
第九章 数 /模和模 /数转换
三,ADC的主要技术参数
一,A/D转换基本原理
二,A/D转换器工作原理
A/D转换
四,集成 A/D转换器及其应用 举例
2
复习
为什么要 ADC或 DAC？
组成 D/A转换器的基本指导思想？
DAC的主要技术参数？
3
一,A/D转换基本原理
A/D转换目标：将时间连续、幅值也连续的模
拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。
四个步骤：采样、保持、量化、编码。
A/D转换
1,采样与保持
（ 1）将一个时间上连续变化的模拟量转换成
时间上离散的模拟量称为采样。
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图 9-7 采样过程示意图
取样定理：设
取样脉冲 s(t)的频率
为 fS，输入模拟信
号 x(t)的最高频率
分量的频率为 fmax，
必须满足
fs ≥ 2fmax
y(t) 才可以正
确的反映输入信号
(从而能不失真地恢
复原模拟信号 )。
通常取 fs ＝（ 2.5～ 3） fmax 。
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（ 2）由于 A/D转换需要一定的时间，在每次采样
以后，需要把采样电压保持一段时间。
s(t)有效期间，开关管 VT导通,uI向 C充电,uO
(=uc)跟随 uI的变化而变化；
s(t)无效期间，开关管 VT截止,uO (=uc)保持不变，
直到下次采样。（由于集成运放 A具有很高的输入阻抗，
在保持阶段，电容 C上所存电荷不易泄放。）
图 9-8 采样 ― 保持电路及输出波形
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2,量化和编码
数字量最小单位所对应的最小量值叫做 量化单位
△ 。
将采样－保持电路的输出电压归化为量化单位 △
的整数倍的过程叫做 量化 。
用二进制代码来表示各个量化电平的过程，叫做
编码 。
一个 n位二进制数只能表示 2n个量化电平，量化
过程中不可避免会产生误差，这种误差称为 量化误差 。
量化级分得越多（ n越大），量化误差越小。
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划分量化电平的两种方法
（ a）量化误差大；（ b）量化误差小
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三,A/D转换器工作原理
直接 A/D转换器：并行比较型 A/D转换器
逐次比较型 A/D转换器
间接 A/D转换器：双积分型 A/D转换器
电压转换型 A/D转换器
1,逐次比较型 A/D转换器
天平称重过程：砝码（从最重到最轻），依次
比较，保留 /移去，相加。
逐次比较思路：不同的基准电压－－砝码 。
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图 7-9 逐次逼近型 ADC电路框图
CP D n-1D n-2 D n-3… D1D0 u0 (V) uI>uO？
0 1 0 0… 00 0.5UREF 1（ D n-1为 1） /0（ D n-1为 0）
1 D n-1 1 0… 00 0.75/0.25UREF 1（ D n-2为 1） /0（ D n-2为 0）
2 D n-1 D n-2 1… 00 … 1（ D n-3为 1） /0（ D n-3为 0）
… … … …
n-1 D n-1D n-2 D n-3… D11 … 1（ D 0为 1） /0（ D 0为 0）
基准电压
UREF
n位 A/D转
换器
电路由启动脉冲启动后,
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实例
8位 A/D转换器, 输入模拟量 uI=6.84V，
D/A转换器基准电压 UREF=10V。
相对误差仅为 0.06%。 转换精度取决于位数。
CP D7D6D5D4D3D2D1D0 u0 (V) uI>uO
0 10000000 5 1
1 11000000 7.5 0
2 10100000 6.25 1
3 10110000 6.875 0
4 10101000 6,5625 1
5 10101100 6.71875 1
6 10101110 6.796875 1
7 10101111 6.8359375 1
uI>uO为 1
否则为 0
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图 9-10 8位逐次比较型 A/D转换器波形图
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2,双积分型 A/D转换器
基本原理：对输入模拟电压 uI和基准电压 -UREF
分别进行积分, 将输入电压平均值变换成与之成正
比的时间间隔 T2,然后在这个时间间隔里对固定频
率的时钟脉冲计数, 计数结果 N就是正比于输入模
拟信号的数字量信号 。
（ 1）电路组成
13
图 7-11 双积分型 ADC电路① 积分器,Qn=0，对被测电压 uI进行积分；
Qn=1，对基准电压 -UREF进行积分。
② 检零比较器 C：当 uO≥0时,uC＝ 0；
当 uO＜ 0时,uC＝ 1。
③ 计数器：为 n＋ 1位异步二进制计数器。第一次
计数，是从 0开始直到 2n对 CP脉冲计数，形成固定
时间 T1＝ 2nTc（ Tc为 CP脉冲的周期）,T1时间到
时 Qn＝ 1，使 S1从 A点转接到 B点。第二次计数，是
将时间间隔 T2变成脉冲个数 N保存下来。
④ 时钟脉冲控制门 G1：当 uC =1时，门 G1打开，
CP脉冲通过门 G1加到计数器输入端。
14
① 积分器,Qn=0，对被测电压 uI进行积分；
Qn=1，对基准电压 -UREF进行积分。
② 检零比较器 C：当 uO≥0时,uC＝ 0；当 uO＜
0时,uC＝ 1。
③ 计数器：为 n＋ 1位异步二进制计数器。第一
次计数，是从 0开始直到 2n对 CP脉冲计数，形成固
定时间 T1＝ 2nTc（ Tc为 CP脉冲的周期）,T1时间到
时 Qn＝ 1，使 S1从 A点转接到 B点。第二次计数，是
将时间间隔 T2变成脉冲个数 N保存下来。
④ 时钟脉冲控制门 G1：当 uC =1时，门 G1打开，
CP脉冲通过门 G1加到计数器输入端。
（ 1）电路组成
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（ 2）工作原理
图 9-12 双积分型 ADC的工作波形
先定时（ T1）对 uI正
向积分，得到 Up,Up∝ uI；
再对 － UREF积分，积
分器的输出将从 Up线性上
升到零。这段积分时间是
T2,T2∝ Up∝ uI；
在 T2期间内计数器对
时钟脉冲 CP计得的个数为
N,N∝ T2∝ Up∝ uI 。
由于这种转换需要两
次积分才能实现，因此称
该电路为双积分型 ADC。
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工作过程：
① 准备阶段,转换控制信号 CR＝ 0，将计数器
清 0，并通过 G2接通开关 S2，使电容 C放电；同时，
Qn＝ 0使 S1接通 A点。
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② 采样阶段,当 t＝ 0时, CR变为高电平, 开
关 S2断开, 积分器从 0开始对 uI积分, 积分器的输出
电压从 0V开始下降, 即
???
t
IO dtuRCu 0
1
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与此同时, 由于 uO＜ 0,故 uC＝ 1,G1被打开, CP
脉冲通过 G1加到 FF0上, 计数器从 0开始计数 。 直到当
t＝ t1时, FF0～ FFn-1都翻转为 0态, 而 Qn翻转为 1态,
将 S1由 A点转接到 B点, 采样阶段到此结束 。 若 CP脉
冲的周期为 Tc,则 T1＝ 2nTc。
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设 UI为输入电压在 T1时间间隔内的平均值，则
第一次积分结束时积分器的输出电压为
I
C
n
IIP URC
TU
RC
Tdtu
RC
U T 21 1
0
1 ?????? ?
20
③ 比较阶段：在 t=t1时刻, S1接通 B点, -UREF加
到积分器的输入端, 积分器开始反向积分, uO开始从
Up点以固定的斜率回升, 若以 t1算作 0时刻, 此时有
? ?????? t REFIC
n
REFPO tRC
UU
RC
TdtU
RCUu 0
2)(1
21
当 t＝ t2时,uO正好过零,uC翻转为 0,G1关闭，
计数器停止计数。在 T2期间计数器所累计的 CP脉冲
的个数为 N，且有 T2＝ NTC。
22
若以 t1算作 0时刻，当 t＝ T2时，积分器的输出
uO＝ 0，此时则有
23
I
C
n
REF U
RC
TT
RC
U 2
2 ?
I
R E F
C
n
U
U
TT 2
2 ?
可见, T2∝ UI。
由于 T1＝ 2nTc,所以有
I
R E F
U
U
TT 1
2 ?
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结论：
可见,N∝ UI∝ uI，实现了 A/D转换,N为转换结果。
I
REF
n
C
U
UT
T
N 22 ??
第一，如果减小 uI（即图 7-12中的 uI′），则当 t＝ T1
时,uO＝ Up′，显然 Up′＜ Up，从而有 T2′＜ T2；
第二,T1的时间长度与 uI的大小无关，均为 2nTc；
第三，第二次积分的斜率是固定的，与 Up的大小无
关。
由于 T2＝ NTc，所以
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优点 1,抗干扰能力强 。 积分采样对交流噪声有
很强的抑制能力；如果选择采样时间 T1为 20ms的整数
倍时, 则可有效地抑制工频干扰 。
缺点,转换速度较慢 。 完成一次 A/D转换至少
需要 （ T1＋ T2） 时间, 每秒钟一般只能转换几次到
十几次 。 因此它多用于精度要求高, 抗干扰能力强
而转换速度要求不高的场合 。
优点 2：具有 良好的稳定性,可实现 高精度 。由
于在转换过程中通过两次积分把 UI和 UREF之比变成
了两次计数值之比，故转换结果和精度与 R,C无关。
26
三,ADC的主要技术参数
1.分辨率
分辨率是指 A/D转换器输出数字量的最低位变化
一个数码时，对应输入模拟量的变化量。
通常以 ADC输出数字量的位数表示分辨率的高低,
因为位数越多, 量化单位就越小, 对输入信号的分辨
能力也就越高 。
例如，输入模拟电压满量程为 10V，若用 8位 ADC
转换时，其分辨率为 10V/28＝ 39mV,10位的 ADC是
9.76mV，而 12位的 ADC为 2.44mV。
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2,转换误差
转换误差表示 A/D转换器实际输出的数字量与
理论上的输出数字量之间的差别 。 通常以输出误差
的最大值形式给出 。
转换误差也叫 相对精度 或 相对误差 。 转换误差
常用 最低有效位的倍数 表示 。
例如某 ADC的相对精度为 ± (1/2)LSB,这说明
理论上应输出的数字量与实际输出的数字量之间的
误差不大于最低位为 １ 的一半 。
28
3,转换速度
完成一次 A/D转换所需要的时间叫做转换时间,
转换时间越短, 则转换速度越快 。
双积分 ADC的转换时间在几十毫秒至几百毫秒之
间；
逐次比较型 ADC的转换时间大都在 10～ 50μs之间；
并行比较型 ADC的转换时间可达 10ns。
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四,集成 A/D转换器及其应用 举例
集成 A/D 转换器规 格品 种繁 多, 常 见的 有
ADC0804,ADC0809,MC14433等 。
1,ADC0804 A/D转换器
ADC0804是一种逐次比较型 A/D转换器。
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（ 1） ADC0804的主要功能及参数如下：
① 分辨率为 8位。
② 线性误差为 ± 1/2LSB。
③ 三态锁存输出, 输出电平与 TTL兼容 。
④ +5V单电源供电, 模拟电压输入范围 0～ 5V。
⑤ 功耗小于 20mW。
⑥ 不必进行零点和满度调整 。
⑦ 转换速度较高, 可达 100μS。
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图 9-13 ADC0804引脚图
UIN+,UIN-：模拟信号输入
端，可接收单极性、双极性和
差模输入信号。
UREF：基准电压输入端 。
CLK：时钟信号输入端 。
CLKR：内部时钟发生器外
接电阻端，与 CLK端配合可由
芯片产生时钟脉冲。
（ 2） ADC0804各引脚功能说明如下：
D0～ D7：数据输出端, 有三态功能, 能与微机
总线相接 。。
AGND：模拟信号地 。
DGND：数字信号地 。
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CS：片选信号输入端, 低电平有效 。
RD：读信号输入端, 低电平有效 。 当 CS和 RD
均有效时, 可读取转换后的输出数据 。
WR：写信号输入端, 低电平有效 。 当 CS和 WR
同时有效时, 启动 A/D转换 。
INTR：转换结束信号输出端, 低电平有效 。 转
换开始后, INTR为高电平, 转换结束时, 该信号变
为低电平 。 因此该信号可作为转换器的状态查询信号,
也可作为中断请求信号, 以通知 CPU取走转换后的
数据 。
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在工业测控及仪器仪表应用中，经常需要由
计算机对模拟信号进行分析、判断、以及加工和
处理，从而达到对被控对象进行实时检测、控制
等目的。
2,应用举例 （组成微机数据采集系统。）
图 9-14 ADC0804组成微机数据采集系统
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当需要采集数据时，微处理器首先选中 ADC0804，
并执行一条写指令操作，此时 ADC0804的 CS和 WR
同时被置为低电平，启动 A/D转换，此后，微处理器
可以去做其它工作。
100μS后,ADC0804的 INTR端由高变低，向微处
理器提出中断申请，微处理器在响应中断后，再次选
中 ADC0804，并执行一条读指令操作，此时
ADC0804的 CS和 RD同时被置为低电平，即可取走
A/D转换后的数据，进行分析或将其存入存储器中。
此时系统便完成了一次数据采集。
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本章小结
D/A转换器和 A/D转换器作为模拟量和数字量之间
的转换电路，在信号检测、控制、信息处理等方面发
挥着越来越重要的作用。
D/A转换的基本思想是 权电流相加 。电路通过输入
的数字量控制各位电子开关，决定是否在电流求和点
加入该位的权电流。倒 T形电阻网络是应用较广的电
路结构。
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A/D转换须经过 采样、保持、量化、编码 四个
步骤才能完成。采样、保持由采样－保持电路完
成；量化和编码须在转换过程中实现。 逐次比较
型 ADC是将输入模拟信号和 DAC依次产生的比较
电压逐次比较。 双积分型 ADC则是通过两次积分，
将输入模拟信号转换成与之成正比的时间间隔，
并在该时间间隔内对时钟脉冲进行计数来实现转
换的。
可供我们选择使用的集成 ADC和 DAC芯片种类
很多，应通过查阅手册，在理解其工作原理的基
础上，重点把握这些芯片的 外部特性 以及与其它
电路的 接口方法 。
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作业题
9-3
9-4
9-5
