数字电子技术基础制作人：吴亚联湘潭大学信息工程学院
11.1 概述
11.2 D/A转换器
11.3 A/D转换器第十一章 数 -模和模 -数转换
11.1 概述将模拟量转换成相应的数字量；
将数字量转换成相应的模拟量。
实现 A/D转换的电路 ;
实现 D/A转换的电路。
模 /数转换：
数 /模转换：
A/D转换器 (ADC－ Analog Digital Converter):
D/A转换器 (DAC－ Digital Analog Converter)：
典型应用：计算机自动控制系统。
A/D转换器,D/A转换器的应用放大器传感器
(温度、压力、
流量、应力等）
采样 /
保持器 ADC
计算机显示器
DAC示波器打印机计算机进行各种数字处理（如滤波、计算）、数据保存、打印等显示器显示字符、
曲线、图形、图象等。
11,2 D / A 转换器 ( DAC )
D/A转换器的方框图,
n位 数字量输入数码寄存器
n位模拟开关解码网络求和电路基准电压模拟量输出基本思想,将数字量的每一位代码按权的大小转换成相应的模拟量，再将各模拟量相加，即得到相应的模拟量输出。
D/A转换器按解码网络结构不同分为,
在速度要求不高的情况可选 CMOS开关 D/A转换器；如果要求较高的转换速度则应选用双极型电流开关 D/A转换器。
权电阻网络 D / A 转换器,T形电阻网络
D/A转换器、倒 T形电阻网络 D/A转换器、
权电流型 D/A转换器等。
D/A转换器按模拟电子开关电路不同分为：
CMOS开关型和双极型开关 D/A转换器。
11,2,1 权电阻网络 D / A 转换器
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
S0 S1 S2 S3
所谓,权电阻,，
是指电阻值的大小,与有关数字量 的 权 密切相关。
最低位 最高位
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
S0 S1 S2 S3 电子开关,
Dn = 1 时，
Sn 接 VREF ；
Dn = 0 时，
Sn 接地端 。
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
I1 = 2I0
I2 = 4I0
I3 = 8I0
当 D3D2D1D0 = 1111时,
S0 S1 S2 S3
I = I0 + I1 + I2 + I3
I0 = VREF23 R
参考电压
I = VREF23R ( D3 23 + D2 22 + D1 21 + D0 20 )
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
uo = - IR / 2 VREF24= - ( 8 D3 + 4 D2 + 2 D1 + D0 )
= - KNB
D/A电路输出模拟电压 UO与输入的数字量 D3D2D1D0成正比 ！
VREFR R R
2R2R2R2R
+
+
-A vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
11.2.2 倒 T形电阻网络 D / A转换器电阻网络
S0~S3:
模拟电子开关求和运算放大器
I1 I2 I3I0
Di=0,Si接地；
Di=1,Si接运放的反相端。
2R 2R 2R 2R
+ VREF
2R
RRRA B C D
I0 I1 I2 I3
I
I= VREFR
I3= VREF2R I2= VREF4R
I1= VREF8R I0= VREF16R
无论模拟电子开关 Si 处于何种位置，与 Si相连的 2R电阻都将接,地,,因此电阻网络可以等效为：
I ∑ = I3 + I2 + I1 + I0
VREF
2R= D3
VREF
16R D0
VREF
8R D1
VREF
4R D2+ + +
=
VREF
16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )
I= VREFR
VREFR R R
2R2R2R2R
+
-
A
vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
I / 2I / 4I / 8I / 16
I / 16
= VREF RF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )vo -
VREFR R R
2R2R2R2R
+
-
A
vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
I / 2I / 4I / 8I / 16
I / 16
vo= - I ∑ RF
)(DVRRv i
n
i
in
REFf
o 22
1
0
D/A电路输出模拟电压 VO与输入的数字量 D3D2D1D0成正比 ！
倒 T形电阻网络单片集成 D / A转换器
CB7520（ AD7520）
图 11.2.5 CB7520（ AD7520） 的电路原理图外接反馈电阻可外接，也可以用内部反馈电阻 R。
11.2.3 权电流型 D / A 转换器
+
-
vo
Rf
-
VREF
I/16 I / 8 I / 4 I / 2
S0 S1 S2 S3
i ∑
D0 D1 D2 D3
vo I Rf24 ( 8 D3 + 4 D2 + 2 D1 + D0 )=
每个支路电流的大小，与有关数字量的权密切相关。
图 11.2.10 DAC0808的电路结构框图集成权电流型 D / A 转换器举例图 11.2.11 DAC0808的典型应用
*T形电阻网络 D / A转换器 ( 以 4位为例 )
推导模拟输出电压 uo 与数字量以及电路中其它参数的关系：
+
+
-A uo
S2S3 S1 S0
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
RF
D3 D2 D1 D0
0 0 1 1
+
VREF 2R
R R R
I3 I2 I1 I0
I∑
ABCD
I
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
+
VREF 2R
R R R ABCD
I’0I’1I’2I’3
I
I= VREFR
I3’= VREF2R I2’=
VREF
4R
I1’= VREF8R I0’= VREF16R
I ∑ = I3 + I2 + I1 + I0
UREF
2R= D3
UREF
16R D0
UREF
8R D1
UREF
4R D2+ + +
= UREF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )
= UREF RF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )uo -
+
+
-A uo
S2S3 S1 S0
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
RF
D3 D2 D1 D0
0 0 1 1
+
UREF
2R
R R R
I3 I2 I1 I0
I ∑
ABCD
= -
KNB
11.2.6 具有双极性输出电压的 D/A转换器在前面介绍的 D/A转换器中，输入的数字均视为正数，即二进制数的所有位都为数值位。
采用单极性输出方式时，数字输入量相应的采用 自然二进制码,8位 D/A转换器单极性输出时，
输入数字量与输出模拟量之间的关系如表 1所示。
根据 电路形式 或 参考电压的极性 不同，输出电压为 0V到正满度值,或 0V到负满度值,D/A转换器处于 单极性输出方式 。
一、单极性输出方式
D/A转换器的输出方式：
MSB 数字量 LSB 模拟量
1 1 1 1 1 1 1 1 )
256255(v re f?
1 0 0 0 0 0 0 1 )
256
129(v
re f?
1 0 0 0 0 0 0 0 refv21?
0 1 1 1 1 1 1 1 )256127(v re f?
0 0 0 0 0 0 0 1 )
256
1(v
ref?
0 0 0 0 0 0 0 0 0
表 1
倒 T形电阻网络 D/A转换器单极性电压输出电路如下图所示：
RFi?
倒 T形电阻网络 D/A
转换器
D0
D1
DN-1
VREF
VO
VO=- i?RF
单极性反向输出电路在二进制运算中，通常都把带符号的数值表示为补码的形式，这就要求 D/A转换器能将以补码形式输入的正、负数分别转换为正、负极性的模拟电压，即要求 D/A转换器工作于 双极性方式 。
二、双极性输出方式以输入为 3位二进制补码的情况为例，说明转换原理。
补码输入 对应的十进制数要求的输出电压d
2 d1 d0
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 0
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
-4
+3v
+2v
+1v
0v
-1v
-2v
-3v
-4v
原码输入 无偏移时的输出偏移 -4v
后的输出d
2 d1 d0
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 0
+7v
+6v
+5v
+4v
+3v
+2v
+1v
0
+3v
+2v
+1v
0v
-1v
-2v
-3v
-4v
图 11.2.15 具有双极性输出电压的 D/A转换器
R
VI
R
V REF
B
B
22
因此,构成双极性 D/A转换器的一般方法：
只要在求和放大器的 输入端接入一个偏移电流,使输入最高位为 1而其他各位输入为 0时的输出 vo=0；同时将 输入的符号位反相 后接到一般的 D/A转换器的输入，就得到了双极性输出的 D/A转换器。
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度一,D/A转换器的 转换精度工程上习惯用输入数字量的 有效位数 n来表示分辨率。
D/A转换器能够分辨出来的 最小输出电压
(此时输入的数字代码只有最低有效位为 1，其余各位都是 0 ) 与 最大输出电压 (此时输入的数字代码所有各位全是 1 )之比,即
1.分辨率 — 理论转换精度转换精度通常用 分辨率 和 转换误差 来描述。
分辨率 =
12
1)V
2
12/()V
2
1(
V
V
R E FR E F
nn
n
n
m
L S B
当 Vm一定时，输入数字代码的位数 n越 多,
分辨率值越 小,分辨能力越 高 。
2.转换误差 — 决定实际转换精度
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度转换误差通常用输出电压满刻度 FSR ( Full
Scale Range ) 的百分数表示 。 例如,给出转换误差为 LSB,21 这就表示输出模拟 电压的绝对误差等于输入数字代码为 00…01 时输出电压的一半 。
造成转换误差的 原因 主要有,
参考电压 VREF的波动 ；
运算放大器的零点漂移 ；
模拟开关的导通内阻和导通电压 ；
电阻网络中的电阻值偏差 ； …...
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度二,D/A转换器的转换速度为了便于定量地描述 D/A转换器的转换速度,定义了 建立时间 tS 和 转换速率 SR两个参数 。
1,建立时间 tS
通常以大信号工作情况下 ( 输入由全 0变为全 1或者由全 1变为全 0 ),输出电压到达某一规定值所需要的时 间定为建立时间 tS 。
这个参数的值越小越好 。 建立时间最短的可达 0.1?s 。
2,转换速率 SR
转换速率 SR 以大信号工作状态下输出模拟电压的变化率表示 。
D/A转换器完成一次转换所需要的时间应包括建立时间和上升 (或下降 )时间两部分,它的最大值为
TTR(max) = tS + VO(max) / SR
其中 VO(max) 为输出电压的最大值 。
11,3 A / D 转换器 ( ADC )
11,3,1 A/D转换的基本原理
11,3,2 取样 -保持电路
11,3,3 并联比较型 A/D转换器
11,3,4 反馈比较型 A/D转换器
11,3,7 A/D转换器的转换精度与转换速度因为输入的模拟量在时间上是连续的，
11,3,1 A/D转换的基本原理在 A / D转换中，
而输出的数字信号是离散量,所以进行转换时只能在一系列选定的瞬间 (亦即瞬间坐标轴上的一些规定点 )
对输入的模拟信号采样,然后再把这些采样值转换为输出的数字量 。
A / D 转换过程应包括,取样,保持、
量化,编码 这四个步骤 。
0 t
vi
0 t
vO
1,取样与保持
1) 取样,就是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样的过程示意如下图：
0 t
S(t)
T
s
采样脉冲离散模拟量若采样电路用 传输门 实现，并用采样脉冲 S(t)
控制传输门的导通与否，其电路如下图所示。
vi（ t） vo（ t）
TG
S（ t）
在 S（ t）的脉宽?期间，传输门导通，输出信号
vo（ t） 为输入 vi（ t）,而在（ TS-?）期间，传输门关闭，输出信号 vo（ t） =0。对应输入波形 vi（ t）,
输出波形 vo（ t）,如上图所示。
由波形图可以看出，取样信号 S（ t）的 频率愈高,所取得信号经低通滤波后愈能真实地复现输入信号。合理的取样频率由取样定理确定。
取样定理,设取样信号 S（ t）的频率为 fs，输入模拟信号 vi（ t） 的最高频率分量的频率为 fimax，则必须满足下面的关系：
m a x2 is ff?
一般取 m a x)5~3( is ff?
由于将取样电路取得的模拟信号转换为数字信号仍需要一定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，一般应将每次取得的模拟信号 保持一段时间，以保证到下一个取样脉冲来之前输入信号不变。
取样－保持电路取样脉冲高电平期间，开关 S闭合，电容
CH采样,vo =vi ;
忽略各种漏电流，电容 CF保持 ； vo 保持 。
vovi C
H
A1 A2
开关驱动电路
S
取样脉冲低电平期间，开关 S断开，电容
CH无放电回路，
电子开关取样保持电容AV1 AV1=1
t
取样 -保持器输入输出波形图：
取样脉冲高电平期间
vO跟随 vi
低电平期间 vO保持不变，
同时进行 A/D转换输入模拟信号 vi
取样 -保持器输出信号 vO
2,量化和编码而数字信号不仅在时间上是离散的,而且在幅值上也是不连续的。 任何一个数字量的大小只能是某个规定的 最 小数量单位的整数倍 。
因此，在进行 A / D 转换时也必须把采样 -
保持器输出电压化为这个最小单位 的整数倍。 这个转化过程就叫做,量化,,所取的最小数量单位叫做 量化单位,用△表示。 它是数字信号最低有效位为 1 时所对应的模拟量，即 1LSB。
采样 -保持电路的输出信号，虽然已成为阶梯状，但阶梯信号幅值仍然是连续的，
把量化的结果用代码 (二进制或二－十 进制 )
表示出来，称为,编码,。 经编码后得到的代码就是 A/D转换器 输出的数字量 。
在量化过程中，由于取样电压不一定能被?整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称为 量化误差,用? 表示。量化误差是原理性误差，它是无法消除的。
量化方式 只舍不入有舍有入
1）只舍不入,取最小量化单位?=Vm/2n，其中 Vm
为模拟电压最大值,n为数字代码的位数，将 0~?
之间的模拟电压归并到 0，把?~2?之间的模拟电压归并到 1，以此类推。
这种方法产生的 量化误差 为?。
例,设输入信号 VI 的变化范围为 0~1V，试用,只舍不入,和,有舍有入,的方法量化且用 3位二进制编码。
只舍不入：
2） 有舍有入,取量化单位为?=,
12
2
1n m
V 将 0~?/2
之间的模拟电压归并到 0，把?/2~3?/2 之间的模拟电压归并到 1，以此类推。
即把小于?/2的信号忽略（舍去），把大于?/2
到?之值视为?（归入）。
V81
这种方法产生的 量化误差 为?/2。
有舍有入,? v15212 2V
1n
m
111
110
101
100
011
010
001
000
111
110
101
100
011
010
001
000
输入信号
1V
7/8V
6/8V
5/8V
4/8V
3/8V
2/8V
1/8V
0
二进制代码输入信号二进制代码
1V
13/15V
11/15V
9/15V
7/15V
5/15V
3/15V
1/15V
0
代表的模拟电压
7 =7/8 （ V ）
6? =6/8 （V）
5? =5/8 （V）
4? =4/8 （V）
3? =3/8 （V）
2 =2/8 （V）
1? =1/8 （V）
0 =0 （V）
代表的模拟电压
7? =14/ 15（V）
6? =12/ 15（V）
5? =10/ 15（V）
4? = 8/ 15（V）
3? = 6/ 15（V）
2? = 4/ 15（V）
1? = 2/ 15（V）
0 = 0 (V）
图 11.3.3 划分量化电平的两种方法
d
n -1
d
1
d
0
数字量输出
( n 位 )
ADC 的数字化编码电路
CP
S
S
C
ADC
采样 - 保持电路 采样展宽信号输入模拟电压
u
i
( t )
u
s
( t )
…
模拟电子开关 S在采样脉冲 CPS的控制下重复接通,断开的过程 。 S接通时,ui(t)对 C充电,为采样过程； S断开时,C上的电压保持不变,为保持过程 。 在保持过程中,采样的模拟电压经数字化编码电路转换成一组 n位的二进制数输出 。
A/D转换的基本原理
11,3,3 并联比较型 A/D转换器并联比较型 A/D转换器属 直接 A/D转换器，它能把输入的模拟电压直接转换为输出的数字量而不需要经过中间变量。
R E F
1n
m
V
15
2
12
2V
电路如左图所示,它由三部分组成,电压比较器,寄存器、代码转换电路。
0~VREF
优点,转换速度快。
缺点,需要很多的电压比较器和触发器。
逻辑状态关系表根据以上真值表得到代码转换器的组合逻辑电路寄存器状态
VREF > vi > 13VREF / 15
13VREF / 15 > vi > 11VREF / 15
11VREF / 15 > vi > 9VREF / 15
9VREF / 15 > vi > 7VREF / 15
7VREF / 15 > vi > 5VREF / 15
5VREF / 15 > vi > 3VREF / 15
3VREF / 15 > vi > VREF / 15
VREF / 15 > vi > 0
Q7 d2 d0d1
数字量输出输入电压 v
i
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1
1 1
0
0
0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
0
0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 1 0 0
1 1 1 0
1 1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
0
0 0
Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
以逐次渐近型 ADC为例进行介绍：
图 11.3.9 逐次渐近型 A/D转换器的 电路结构框图
11,3,4 反馈比较型 A/D转换器转换的基本原理转换开始前先将所有寄存器清零 。 开始转换以后,时钟脉冲首先将寄存器最高位置成 1,使输出数字为 100… 0。 这个数码被 D/A转换器转换成相应的模拟电压 vo,送到比较器中与 vi进行比较 。 若 vo＞ vi,说明数字过大了,故将最高位的
1清除；若 vo＜ vi,说明数字还不够大,应将这一位保留 。 然后,再按同样的方式将次高位置成 1,并且经过比较以后确定这个 1是否应该保留 。 这样逐位比较下去,一直到最低位为止 。 比较完毕后,寄存器中的状态就是所要求的数字量输出 。
图 11.3.10 3位逐次渐近型 A/D转换器的 电路原理图转换开始前,先使 Q1=Q2=Q3=Q4=0,Q5=1,第一个 CP到来后,
Q1=1,Q2=Q3=Q4=Q5=0,于是 FFA被置 1,FFB和 FFC被置 0。 这时加到 D/A转换器输入端的代码为 100,并在 D/A转换器的输出端得到相应的模拟电压输出 vo。 vo和 vi在比较器中比较,当若 vi＜ vo时,
比较器输出 vB=1；当 vi≥vo时,vB=0。
第二个 CP到来后,环形计数器右移一位,变成 Q2=1，
Q1=Q3=Q4=Q5=0,这时门 G1打开,若原来 vB=1,则 FFA被置 0,若原来 vB =0,则 FFA的 1状态保留 。 与此同时,Q2的高电平将 FFB置 1。
第三个 CP到来后,环形计数器又右移一位,一方面将 FFC置 1，
同时将门 G2打开,并根据比较器的输出决定 FFB的 1状态是否应该保留 。
第四个 CP到来后,环形计数器 Q4=1,Q1=Q2=Q3=Q5=0,门 G3
打开,根据比较器的输出决定 FFC的 1状态是否应该保留 。
第五个 CP到来后,环形计数器 Q5=1,Q1=Q2=Q3=Q4=0,FFA、
FFB,FFC的状态作为转换结果,通过门 G6,G7,G8送出 。
工作原理设原理电路为 8位 A/D转换器,vi=6.84V，其中
D/A转换器基准电压 VREF=10V。
t
5.0000
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
6.835937
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
vO’
转换时间 =80uS
7.5000
常用集成逐次比较型 A/D转换器有
ADC0808/0809（ 8
位）,AD575（ 10
位）,AD574A
（ 12位）
这种 A/D转换器具有 转换速度较快,
精度高等 特点。
启动脉冲
CP
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
10uS
1
0
1
0
0
0
0
0
11,3,5 双积分型 A/D转换器这种转换器的结构框图如图 11.3.11所示。
它由 积分器,过零比较器,时钟脉冲源、控制逻辑 和 计数器 等部分组成。
基本原理,对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，
先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
图 11.3.11 双积分型 A/D转换器的 结构框图
CO
CO=
1
0
Vo<0
vO≥0
图 11.3.12 双积分型 A/D转换器的电压波形 图图 11.3.13 双积分型 A/D转换器的控制逻辑电路下面以输入正极性的直流电压 VI为例，说明电路将模拟电压转换为数字量的基本原理,
（ 1）准备阶段转换之前，转换控制信号 VL=0，使 n位计数器和附加触发器 FFA均置 0，同时封锁 G门，计数器不工作，同时开关 S0闭合，积分电容放电。此时，由于
VL和 QA均为 0，故 L1输出为 0，使开关 S1接至被测模拟电压一侧。
（ 2）第一次积分（采样）阶段积分器对 vi 在固定时间 T1（由计数器的位数决定）内进行积分，即当 VL=1以后,开关 S0断开，由于此时 QA仍为 0，
开关 S1仍接至 vI 一侧，转换开始。
I
1
I
T
0O vRC
Tdtv
RC
1( t )v
1
式中 VI为 T1时间内输入模拟电压的平均值。因为
VO（ t） <0，比较器输出 VC=1，开启门 G1，周期为 TC的时钟脉冲计数器从 0开始计数，当计数到最大容量
N=2n时，计数器回到 0状态，同时附加触发器 FFA的
QA=1，使开关 S1转接到基准电压 VREF上，第一次积分结束。此时
T1=NTC=2nTC
I
C
n
1
I
1O VRC
T2T
RC
V)(TV
因为 2nTC不变，所以积分器的输出 VO（ t）与输入模拟电压的平均值成正比。
（ 3）第二次积分阶段当计数器计满时，开关 S1转向基准电压（ -VREF）一方，
积分器开始向相反方向进行第二次积分。经过 T2时间后，
积分器输出电压 VO=0V，比较器输出 VC=0，时钟脉冲控制门 G1被关闭，计数停止。
I
C
n
R E F V
RC
T
RC
TV 22?
01 10 2 IREFTO vRCTdtRVCV
I
REF
C
n
VV TT 22?
I
R E F
n
C
VVTTD 22
设在 T2期间计数器所累计的时钟脉冲个数为 D，则,
上式表明，在计数器中所计得的数 D与在取样时间 T1内输入电压的平均值 VI成正比。只要
VI<VREF，转换器就能正常地将输入模拟电压转换为数字量，并能从计数器读取转换的结果。
① 并联比较型 ADC
特点,转换速度快,转换时间 10ns ~1?s
② 逐次逼近型 ADC
特点,转换速度适中,转换时间几?s ~100?s
③ 双积分型 ADC
特点,转换速度慢,转换时间几百?s ~几 ms
三类 A/D转换器比较,
11,3,7 A/D转换器的转换精度与转换速度一,分辨率,以输出二进制代码的位数表示分辨率。 位数越多，量化误差越小，转换精度越高。
三,转换时间,完成一次 A / D转换所需要的时间,即从它接到转换命令起直到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间。
二,转换误差,实际转换值和理想输出值之间的最大偏差。
习 题
11.1,11.14
第十一章结 束计算机数据采集原理简介
A/D转换器内部组成
A/D
电路模拟输入三态门数字输出寄存器精密稳压电源电源计算机读取命令时序控制电路
A/D转换命令
（来自计算机）
转换完成信号
（由计算机检测或申请计算机中断）
A/D
转换器计算机数据采集原理简介 (续 )
A/D转换器与计算机的连接
A/D
转换器转换完成信号采样 /
保持器模拟输入读取数据命令计算机接口
A/D板
A/D转换命令模拟输入电压在 A/D转换期间应保持不变，否则 A/D的输出数据总随输入电压而变，所以需要采样 /保持器。
11.1 概述
11.2 D/A转换器
11.3 A/D转换器第十一章 数 -模和模 -数转换
11.1 概述将模拟量转换成相应的数字量；
将数字量转换成相应的模拟量。
实现 A/D转换的电路 ;
实现 D/A转换的电路。
模 /数转换：
数 /模转换：
A/D转换器 (ADC－ Analog Digital Converter):
D/A转换器 (DAC－ Digital Analog Converter)：
典型应用：计算机自动控制系统。
A/D转换器,D/A转换器的应用放大器传感器
(温度、压力、
流量、应力等）
采样 /
保持器 ADC
计算机显示器
DAC示波器打印机计算机进行各种数字处理（如滤波、计算）、数据保存、打印等显示器显示字符、
曲线、图形、图象等。
11,2 D / A 转换器 ( DAC )
D/A转换器的方框图,
n位 数字量输入数码寄存器
n位模拟开关解码网络求和电路基准电压模拟量输出基本思想,将数字量的每一位代码按权的大小转换成相应的模拟量，再将各模拟量相加，即得到相应的模拟量输出。
D/A转换器按解码网络结构不同分为,
在速度要求不高的情况可选 CMOS开关 D/A转换器；如果要求较高的转换速度则应选用双极型电流开关 D/A转换器。
权电阻网络 D / A 转换器,T形电阻网络
D/A转换器、倒 T形电阻网络 D/A转换器、
权电流型 D/A转换器等。
D/A转换器按模拟电子开关电路不同分为：
CMOS开关型和双极型开关 D/A转换器。
11,2,1 权电阻网络 D / A 转换器
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
S0 S1 S2 S3
所谓,权电阻,，
是指电阻值的大小,与有关数字量 的 权 密切相关。
最低位 最高位
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
S0 S1 S2 S3 电子开关,
Dn = 1 时，
Sn 接 VREF ；
Dn = 0 时，
Sn 接地端 。
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
I1 = 2I0
I2 = 4I0
I3 = 8I0
当 D3D2D1D0 = 1111时,
S0 S1 S2 S3
I = I0 + I1 + I2 + I3
I0 = VREF23 R
参考电压
I = VREF23R ( D3 23 + D2 22 + D1 21 + D0 20 )
VREF
+
-
uo
D3D2D1D0
I0 I1 I2 I3
23R 22R 21R 20R
I R / 2
(MSB)(LSB)
uo = - IR / 2 VREF24= - ( 8 D3 + 4 D2 + 2 D1 + D0 )
= - KNB
D/A电路输出模拟电压 UO与输入的数字量 D3D2D1D0成正比 ！
VREFR R R
2R2R2R2R
+
+
-A vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
11.2.2 倒 T形电阻网络 D / A转换器电阻网络
S0~S3:
模拟电子开关求和运算放大器
I1 I2 I3I0
Di=0,Si接地；
Di=1,Si接运放的反相端。
2R 2R 2R 2R
+ VREF
2R
RRRA B C D
I0 I1 I2 I3
I
I= VREFR
I3= VREF2R I2= VREF4R
I1= VREF8R I0= VREF16R
无论模拟电子开关 Si 处于何种位置，与 Si相连的 2R电阻都将接,地,,因此电阻网络可以等效为：
I ∑ = I3 + I2 + I1 + I0
VREF
2R= D3
VREF
16R D0
VREF
8R D1
VREF
4R D2+ + +
=
VREF
16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )
I= VREFR
VREFR R R
2R2R2R2R
+
-
A
vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
I / 2I / 4I / 8I / 16
I / 16
= VREF RF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )vo -
VREFR R R
2R2R2R2R
+
-
A
vo
S2 S3S1S0
RF
I
2R
i ∑D0 D1 D2 D3
I / 2I / 4I / 8I / 16
I / 16
vo= - I ∑ RF
)(DVRRv i
n
i
in
REFf
o 22
1
0
D/A电路输出模拟电压 VO与输入的数字量 D3D2D1D0成正比 ！
倒 T形电阻网络单片集成 D / A转换器
CB7520（ AD7520）
图 11.2.5 CB7520（ AD7520） 的电路原理图外接反馈电阻可外接，也可以用内部反馈电阻 R。
11.2.3 权电流型 D / A 转换器
+
-
vo
Rf
-
VREF
I/16 I / 8 I / 4 I / 2
S0 S1 S2 S3
i ∑
D0 D1 D2 D3
vo I Rf24 ( 8 D3 + 4 D2 + 2 D1 + D0 )=
每个支路电流的大小，与有关数字量的权密切相关。
图 11.2.10 DAC0808的电路结构框图集成权电流型 D / A 转换器举例图 11.2.11 DAC0808的典型应用
*T形电阻网络 D / A转换器 ( 以 4位为例 )
推导模拟输出电压 uo 与数字量以及电路中其它参数的关系：
+
+
-A uo
S2S3 S1 S0
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
RF
D3 D2 D1 D0
0 0 1 1
+
VREF 2R
R R R
I3 I2 I1 I0
I∑
ABCD
I
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
+
VREF 2R
R R R ABCD
I’0I’1I’2I’3
I
I= VREFR
I3’= VREF2R I2’=
VREF
4R
I1’= VREF8R I0’= VREF16R
I ∑ = I3 + I2 + I1 + I0
UREF
2R= D3
UREF
16R D0
UREF
8R D1
UREF
4R D2+ + +
= UREF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )
= UREF RF16R ( 8D3 + 4D2 + 2D1 + 1D0 )uo -
+
+
-A uo
S2S3 S1 S0
2R2R2R2R
R3 R2 R1 R0
RF
D3 D2 D1 D0
0 0 1 1
+
UREF
2R
R R R
I3 I2 I1 I0
I ∑
ABCD
= -
KNB
11.2.6 具有双极性输出电压的 D/A转换器在前面介绍的 D/A转换器中，输入的数字均视为正数，即二进制数的所有位都为数值位。
采用单极性输出方式时，数字输入量相应的采用 自然二进制码,8位 D/A转换器单极性输出时，
输入数字量与输出模拟量之间的关系如表 1所示。
根据 电路形式 或 参考电压的极性 不同，输出电压为 0V到正满度值,或 0V到负满度值,D/A转换器处于 单极性输出方式 。
一、单极性输出方式
D/A转换器的输出方式：
MSB 数字量 LSB 模拟量
1 1 1 1 1 1 1 1 )
256255(v re f?
1 0 0 0 0 0 0 1 )
256
129(v
re f?
1 0 0 0 0 0 0 0 refv21?
0 1 1 1 1 1 1 1 )256127(v re f?
0 0 0 0 0 0 0 1 )
256
1(v
ref?
0 0 0 0 0 0 0 0 0
表 1
倒 T形电阻网络 D/A转换器单极性电压输出电路如下图所示：
RFi?
倒 T形电阻网络 D/A
转换器
D0
D1
DN-1
VREF
VO
VO=- i?RF
单极性反向输出电路在二进制运算中，通常都把带符号的数值表示为补码的形式，这就要求 D/A转换器能将以补码形式输入的正、负数分别转换为正、负极性的模拟电压，即要求 D/A转换器工作于 双极性方式 。
二、双极性输出方式以输入为 3位二进制补码的情况为例，说明转换原理。
补码输入 对应的十进制数要求的输出电压d
2 d1 d0
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 0
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
-4
+3v
+2v
+1v
0v
-1v
-2v
-3v
-4v
原码输入 无偏移时的输出偏移 -4v
后的输出d
2 d1 d0
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 0
+7v
+6v
+5v
+4v
+3v
+2v
+1v
0
+3v
+2v
+1v
0v
-1v
-2v
-3v
-4v
图 11.2.15 具有双极性输出电压的 D/A转换器
R
VI
R
V REF
B
B
22
因此,构成双极性 D/A转换器的一般方法：
只要在求和放大器的 输入端接入一个偏移电流,使输入最高位为 1而其他各位输入为 0时的输出 vo=0；同时将 输入的符号位反相 后接到一般的 D/A转换器的输入，就得到了双极性输出的 D/A转换器。
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度一,D/A转换器的 转换精度工程上习惯用输入数字量的 有效位数 n来表示分辨率。
D/A转换器能够分辨出来的 最小输出电压
(此时输入的数字代码只有最低有效位为 1，其余各位都是 0 ) 与 最大输出电压 (此时输入的数字代码所有各位全是 1 )之比,即
1.分辨率 — 理论转换精度转换精度通常用 分辨率 和 转换误差 来描述。
分辨率 =
12
1)V
2
12/()V
2
1(
V
V
R E FR E F
nn
n
n
m
L S B
当 Vm一定时，输入数字代码的位数 n越 多,
分辨率值越 小,分辨能力越 高 。
2.转换误差 — 决定实际转换精度
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度转换误差通常用输出电压满刻度 FSR ( Full
Scale Range ) 的百分数表示 。 例如,给出转换误差为 LSB,21 这就表示输出模拟 电压的绝对误差等于输入数字代码为 00…01 时输出电压的一半 。
造成转换误差的 原因 主要有,
参考电压 VREF的波动 ；
运算放大器的零点漂移 ；
模拟开关的导通内阻和导通电压 ；
电阻网络中的电阻值偏差 ； …...
11,2,7 D/A转换器的转换精度和转换速度二,D/A转换器的转换速度为了便于定量地描述 D/A转换器的转换速度,定义了 建立时间 tS 和 转换速率 SR两个参数 。
1,建立时间 tS
通常以大信号工作情况下 ( 输入由全 0变为全 1或者由全 1变为全 0 ),输出电压到达某一规定值所需要的时 间定为建立时间 tS 。
这个参数的值越小越好 。 建立时间最短的可达 0.1?s 。
2,转换速率 SR
转换速率 SR 以大信号工作状态下输出模拟电压的变化率表示 。
D/A转换器完成一次转换所需要的时间应包括建立时间和上升 (或下降 )时间两部分,它的最大值为
TTR(max) = tS + VO(max) / SR
其中 VO(max) 为输出电压的最大值 。
11,3 A / D 转换器 ( ADC )
11,3,1 A/D转换的基本原理
11,3,2 取样 -保持电路
11,3,3 并联比较型 A/D转换器
11,3,4 反馈比较型 A/D转换器
11,3,7 A/D转换器的转换精度与转换速度因为输入的模拟量在时间上是连续的，
11,3,1 A/D转换的基本原理在 A / D转换中，
而输出的数字信号是离散量,所以进行转换时只能在一系列选定的瞬间 (亦即瞬间坐标轴上的一些规定点 )
对输入的模拟信号采样,然后再把这些采样值转换为输出的数字量 。
A / D 转换过程应包括,取样,保持、
量化,编码 这四个步骤 。
0 t
vi
0 t
vO
1,取样与保持
1) 取样,就是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样的过程示意如下图：
0 t
S(t)
T
s
采样脉冲离散模拟量若采样电路用 传输门 实现，并用采样脉冲 S(t)
控制传输门的导通与否，其电路如下图所示。
vi（ t） vo（ t）
TG
S（ t）
在 S（ t）的脉宽?期间，传输门导通，输出信号
vo（ t） 为输入 vi（ t）,而在（ TS-?）期间，传输门关闭，输出信号 vo（ t） =0。对应输入波形 vi（ t）,
输出波形 vo（ t）,如上图所示。
由波形图可以看出，取样信号 S（ t）的 频率愈高,所取得信号经低通滤波后愈能真实地复现输入信号。合理的取样频率由取样定理确定。
取样定理,设取样信号 S（ t）的频率为 fs，输入模拟信号 vi（ t） 的最高频率分量的频率为 fimax，则必须满足下面的关系：
m a x2 is ff?
一般取 m a x)5~3( is ff?
由于将取样电路取得的模拟信号转换为数字信号仍需要一定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，一般应将每次取得的模拟信号 保持一段时间，以保证到下一个取样脉冲来之前输入信号不变。
取样－保持电路取样脉冲高电平期间，开关 S闭合，电容
CH采样,vo =vi ;
忽略各种漏电流，电容 CF保持 ； vo 保持 。
vovi C
H
A1 A2
开关驱动电路
S
取样脉冲低电平期间，开关 S断开，电容
CH无放电回路，
电子开关取样保持电容AV1 AV1=1
t
取样 -保持器输入输出波形图：
取样脉冲高电平期间
vO跟随 vi
低电平期间 vO保持不变，
同时进行 A/D转换输入模拟信号 vi
取样 -保持器输出信号 vO
2,量化和编码而数字信号不仅在时间上是离散的,而且在幅值上也是不连续的。 任何一个数字量的大小只能是某个规定的 最 小数量单位的整数倍 。
因此，在进行 A / D 转换时也必须把采样 -
保持器输出电压化为这个最小单位 的整数倍。 这个转化过程就叫做,量化,,所取的最小数量单位叫做 量化单位,用△表示。 它是数字信号最低有效位为 1 时所对应的模拟量，即 1LSB。
采样 -保持电路的输出信号，虽然已成为阶梯状，但阶梯信号幅值仍然是连续的，
把量化的结果用代码 (二进制或二－十 进制 )
表示出来，称为,编码,。 经编码后得到的代码就是 A/D转换器 输出的数字量 。
在量化过程中，由于取样电压不一定能被?整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称为 量化误差,用? 表示。量化误差是原理性误差，它是无法消除的。
量化方式 只舍不入有舍有入
1）只舍不入,取最小量化单位?=Vm/2n，其中 Vm
为模拟电压最大值,n为数字代码的位数，将 0~?
之间的模拟电压归并到 0，把?~2?之间的模拟电压归并到 1，以此类推。
这种方法产生的 量化误差 为?。
例,设输入信号 VI 的变化范围为 0~1V，试用,只舍不入,和,有舍有入,的方法量化且用 3位二进制编码。
只舍不入：
2） 有舍有入,取量化单位为?=,
12
2
1n m
V 将 0~?/2
之间的模拟电压归并到 0，把?/2~3?/2 之间的模拟电压归并到 1，以此类推。
即把小于?/2的信号忽略（舍去），把大于?/2
到?之值视为?（归入）。
V81
这种方法产生的 量化误差 为?/2。
有舍有入,? v15212 2V
1n
m
111
110
101
100
011
010
001
000
111
110
101
100
011
010
001
000
输入信号
1V
7/8V
6/8V
5/8V
4/8V
3/8V
2/8V
1/8V
0
二进制代码输入信号二进制代码
1V
13/15V
11/15V
9/15V
7/15V
5/15V
3/15V
1/15V
0
代表的模拟电压
7 =7/8 （ V ）
6? =6/8 （V）
5? =5/8 （V）
4? =4/8 （V）
3? =3/8 （V）
2 =2/8 （V）
1? =1/8 （V）
0 =0 （V）
代表的模拟电压
7? =14/ 15（V）
6? =12/ 15（V）
5? =10/ 15（V）
4? = 8/ 15（V）
3? = 6/ 15（V）
2? = 4/ 15（V）
1? = 2/ 15（V）
0 = 0 (V）
图 11.3.3 划分量化电平的两种方法
d
n -1
d
1
d
0
数字量输出
( n 位 )
ADC 的数字化编码电路
CP
S
S
C
ADC
采样 - 保持电路 采样展宽信号输入模拟电压
u
i
( t )
u
s
( t )
…
模拟电子开关 S在采样脉冲 CPS的控制下重复接通,断开的过程 。 S接通时,ui(t)对 C充电,为采样过程； S断开时,C上的电压保持不变,为保持过程 。 在保持过程中,采样的模拟电压经数字化编码电路转换成一组 n位的二进制数输出 。
A/D转换的基本原理
11,3,3 并联比较型 A/D转换器并联比较型 A/D转换器属 直接 A/D转换器，它能把输入的模拟电压直接转换为输出的数字量而不需要经过中间变量。
R E F
1n
m
V
15
2
12
2V
电路如左图所示,它由三部分组成,电压比较器,寄存器、代码转换电路。
0~VREF
优点,转换速度快。
缺点,需要很多的电压比较器和触发器。
逻辑状态关系表根据以上真值表得到代码转换器的组合逻辑电路寄存器状态
VREF > vi > 13VREF / 15
13VREF / 15 > vi > 11VREF / 15
11VREF / 15 > vi > 9VREF / 15
9VREF / 15 > vi > 7VREF / 15
7VREF / 15 > vi > 5VREF / 15
5VREF / 15 > vi > 3VREF / 15
3VREF / 15 > vi > VREF / 15
VREF / 15 > vi > 0
Q7 d2 d0d1
数字量输出输入电压 v
i
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1
1 1
0
0
0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
0
0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 1 0 0
1 1 1 0
1 1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
0
0 0
Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
以逐次渐近型 ADC为例进行介绍：
图 11.3.9 逐次渐近型 A/D转换器的 电路结构框图
11,3,4 反馈比较型 A/D转换器转换的基本原理转换开始前先将所有寄存器清零 。 开始转换以后,时钟脉冲首先将寄存器最高位置成 1,使输出数字为 100… 0。 这个数码被 D/A转换器转换成相应的模拟电压 vo,送到比较器中与 vi进行比较 。 若 vo＞ vi,说明数字过大了,故将最高位的
1清除；若 vo＜ vi,说明数字还不够大,应将这一位保留 。 然后,再按同样的方式将次高位置成 1,并且经过比较以后确定这个 1是否应该保留 。 这样逐位比较下去,一直到最低位为止 。 比较完毕后,寄存器中的状态就是所要求的数字量输出 。
图 11.3.10 3位逐次渐近型 A/D转换器的 电路原理图转换开始前,先使 Q1=Q2=Q3=Q4=0,Q5=1,第一个 CP到来后,
Q1=1,Q2=Q3=Q4=Q5=0,于是 FFA被置 1,FFB和 FFC被置 0。 这时加到 D/A转换器输入端的代码为 100,并在 D/A转换器的输出端得到相应的模拟电压输出 vo。 vo和 vi在比较器中比较,当若 vi＜ vo时,
比较器输出 vB=1；当 vi≥vo时,vB=0。
第二个 CP到来后,环形计数器右移一位,变成 Q2=1，
Q1=Q3=Q4=Q5=0,这时门 G1打开,若原来 vB=1,则 FFA被置 0,若原来 vB =0,则 FFA的 1状态保留 。 与此同时,Q2的高电平将 FFB置 1。
第三个 CP到来后,环形计数器又右移一位,一方面将 FFC置 1，
同时将门 G2打开,并根据比较器的输出决定 FFB的 1状态是否应该保留 。
第四个 CP到来后,环形计数器 Q4=1,Q1=Q2=Q3=Q5=0,门 G3
打开,根据比较器的输出决定 FFC的 1状态是否应该保留 。
第五个 CP到来后,环形计数器 Q5=1,Q1=Q2=Q3=Q4=0,FFA、
FFB,FFC的状态作为转换结果,通过门 G6,G7,G8送出 。
工作原理设原理电路为 8位 A/D转换器,vi=6.84V，其中
D/A转换器基准电压 VREF=10V。
t
5.0000
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
6.835937
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
vO’
转换时间 =80uS
7.5000
常用集成逐次比较型 A/D转换器有
ADC0808/0809（ 8
位）,AD575（ 10
位）,AD574A
（ 12位）
这种 A/D转换器具有 转换速度较快,
精度高等 特点。
启动脉冲
CP
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
10uS
1
0
1
0
0
0
0
0
11,3,5 双积分型 A/D转换器这种转换器的结构框图如图 11.3.11所示。
它由 积分器,过零比较器,时钟脉冲源、控制逻辑 和 计数器 等部分组成。
基本原理,对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，
先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
图 11.3.11 双积分型 A/D转换器的 结构框图
CO
CO=
1
0
Vo<0
vO≥0
图 11.3.12 双积分型 A/D转换器的电压波形 图图 11.3.13 双积分型 A/D转换器的控制逻辑电路下面以输入正极性的直流电压 VI为例，说明电路将模拟电压转换为数字量的基本原理,
（ 1）准备阶段转换之前，转换控制信号 VL=0，使 n位计数器和附加触发器 FFA均置 0，同时封锁 G门，计数器不工作，同时开关 S0闭合，积分电容放电。此时，由于
VL和 QA均为 0，故 L1输出为 0，使开关 S1接至被测模拟电压一侧。
（ 2）第一次积分（采样）阶段积分器对 vi 在固定时间 T1（由计数器的位数决定）内进行积分，即当 VL=1以后,开关 S0断开，由于此时 QA仍为 0，
开关 S1仍接至 vI 一侧，转换开始。
I
1
I
T
0O vRC
Tdtv
RC
1( t )v
1
式中 VI为 T1时间内输入模拟电压的平均值。因为
VO（ t） <0，比较器输出 VC=1，开启门 G1，周期为 TC的时钟脉冲计数器从 0开始计数，当计数到最大容量
N=2n时，计数器回到 0状态，同时附加触发器 FFA的
QA=1，使开关 S1转接到基准电压 VREF上，第一次积分结束。此时
T1=NTC=2nTC
I
C
n
1
I
1O VRC
T2T
RC
V)(TV
因为 2nTC不变，所以积分器的输出 VO（ t）与输入模拟电压的平均值成正比。
（ 3）第二次积分阶段当计数器计满时，开关 S1转向基准电压（ -VREF）一方，
积分器开始向相反方向进行第二次积分。经过 T2时间后，
积分器输出电压 VO=0V，比较器输出 VC=0，时钟脉冲控制门 G1被关闭，计数停止。
I
C
n
R E F V
RC
T
RC
TV 22?
01 10 2 IREFTO vRCTdtRVCV
I
REF
C
n
VV TT 22?
I
R E F
n
C
VVTTD 22
设在 T2期间计数器所累计的时钟脉冲个数为 D，则,
上式表明，在计数器中所计得的数 D与在取样时间 T1内输入电压的平均值 VI成正比。只要
VI<VREF，转换器就能正常地将输入模拟电压转换为数字量，并能从计数器读取转换的结果。
① 并联比较型 ADC
特点,转换速度快,转换时间 10ns ~1?s
② 逐次逼近型 ADC
特点,转换速度适中,转换时间几?s ~100?s
③ 双积分型 ADC
特点,转换速度慢,转换时间几百?s ~几 ms
三类 A/D转换器比较,
11,3,7 A/D转换器的转换精度与转换速度一,分辨率,以输出二进制代码的位数表示分辨率。 位数越多，量化误差越小，转换精度越高。
三,转换时间,完成一次 A / D转换所需要的时间,即从它接到转换命令起直到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间。
二,转换误差,实际转换值和理想输出值之间的最大偏差。
习 题
11.1,11.14
第十一章结 束计算机数据采集原理简介
A/D转换器内部组成
A/D
电路模拟输入三态门数字输出寄存器精密稳压电源电源计算机读取命令时序控制电路
A/D转换命令
（来自计算机）
转换完成信号
（由计算机检测或申请计算机中断）
A/D
转换器计算机数据采集原理简介 (续 )
A/D转换器与计算机的连接
A/D
转换器转换完成信号采样 /
保持器模拟输入读取数据命令计算机接口
A/D板
A/D转换命令模拟输入电压在 A/D转换期间应保持不变，否则 A/D的输出数据总随输入电压而变，所以需要采样 /保持器。
