第7章接口电路设计技术.pptx

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1、接口芯片设计D/A转换器A/D转换器1 推解阅逻辑设计接口电路设计技术第7章言宜慢，心宜善接口芯片设计D/A转换器A/D转换器2 接口芯片设计D/A转换器A/D转换器123Contents Page目录页2 接口芯片设计D/A转换器A/D转换器3 接口芯片设计1.0什么是接口。随着数字集成技术的发展，除了简单的电路集成之外，以微处随着数字集成技术的发展，除了简单的电路集成之外，以微处理器为核心的计算机集成技术迅速发展与普及，在现代控制（外理器为核心的计算机集成技术迅速发展与普及，在现代控制（外部计算机和其他机电设备）、通信及检测领域，计算机的应用极部计算机和其他机电设备）、通信及检测领域，计算

2、机的应用极为广泛。外部设备的信息，包括模拟信号和数字信号，可以和计为广泛。外部设备的信息，包括模拟信号和数字信号，可以和计算机微处理器中的寄存器直接交换并在运算器中进行运算处理算机微处理器中的寄存器直接交换并在运算器中进行运算处理（整个过程在程序指令控制之下）。（整个过程在程序指令控制之下）。由于微处理器外部数据运行速度和微处理器运行速度并不相同，因此需要设计一种电路，用来在计算机和外部设备间转换数据，这种电路就叫接口。压力、压力、温度、位移、液位等都是抽象数据，一般需要通过一种叫传感器温度、位移、液位等都是抽象数据，一般需要通过一种叫传感器的电路测量元件将信息转换为模拟信号，再经能将模拟信号

3、转换的电路测量元件将信息转换为模拟信号，再经能将模拟信号转换为数字信号的电路或接口，将转换后的数字信息送到计算机，这为数字信号的电路或接口，将转换后的数字信息送到计算机，这种电路叫模数转换器（种电路叫模数转换器（A/D转换器）；反之，能将数字信号转换转换器）；反之，能将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（为模拟信号的电路称为数模转换器（D/A转换器）。转换器）。本章主要讲解接口的设计思想、数模和模数转换器的组成与工作本章主要讲解接口的设计思想、数模和模数转换器的组成与工作原理。原理。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器4 接口芯片设计1.1接口芯片设计分析 1采用寄存器缓冲数据采用寄存

4、器缓冲数据 计算机时序周期要比外部设备快的多，而计算机是根据程序运行计算机时序周期要比外部设备快的多，而计算机是根据程序运行的，在外部设备没有准备好时，计算机可以执行内部操作。外部的，在外部设备没有准备好时，计算机可以执行内部操作。外部设备准备好了，把数据送给接口寄存器，同时向计算机发出请求，设备准备好了，把数据送给接口寄存器，同时向计算机发出请求，此时一个字节数据存储在接口寄存器中，在这里我们一般使用寄此时一个字节数据存储在接口寄存器中，在这里我们一般使用寄存器的触发器组来缓冲数据。只有计算机响应后，数据才读入计存器的触发器组来缓冲数据。只有计算机响应后，数据才读入计算机算机CPU中的寄存器

5、。接口中存放数据的寄存器称为接口寄存器。中的寄存器。接口中存放数据的寄存器称为接口寄存器。2外部设备多样化外部设备多样化外部设备有机械式、机电式、电子式，外设还具有不同的状态，外部设备有机械式、机电式、电子式，外设还具有不同的状态，因此外设主要向接口提供数据和状态（逻辑条件，比如打印机在因此外设主要向接口提供数据和状态（逻辑条件，比如打印机在线与否，是否缺纸等）两类输入逻辑变量或引脚。考虑外设多样线与否，是否缺纸等）两类输入逻辑变量或引脚。考虑外设多样性的特点，尽可能找出具有相同特点设备的所有状态，设计到同性的特点，尽可能找出具有相同特点设备的所有状态，设计到同一接口芯片中，这便是通用接口。状

6、态信息也是由寄存器来存储一接口芯片中，这便是通用接口。状态信息也是由寄存器来存储的，这类寄存器称为状态寄存器。的，这类寄存器称为状态寄存器。3根据传输数据的不同设计不同的接口根据传输数据的不同设计不同的接口数据分为模拟信号和数字信号。数字信号一般情况下是并行数据分为模拟信号和数字信号。数字信号一般情况下是并行接口芯片设计D/A转换器A/D转换器5 接口芯片设计1.1接口芯片设计分析输入输出的，这种设计的接口称为并行接口。而模拟信号要依靠输入输出的，这种设计的接口称为并行接口。而模拟信号要依靠电路一位位转换为数字信号，利用移位寄存器再转换为并行数据，电路一位位转换为数字信号，利用移位寄存器再转换

7、为并行数据，这类接口称为串行接口。这类接口称为串行接口。4接口的存储性能接口的存储性能可以看到，接口的主要功能是数据锁存和缓冲、数据转换，它主可以看到，接口的主要功能是数据锁存和缓冲、数据转换，它主要起了一个暂时存放数据的作用，把所有接口寄存器一起从要起了一个暂时存放数据的作用，把所有接口寄存器一起从0开开始编号，称为独立编址，设接口中共有始编号，称为独立编址，设接口中共有16个寄存器，则从个寄存器，则从0000B1111B独立编址；把接口寄存器和存储器一起编址称为全编址。独立编址；把接口寄存器和存储器一起编址称为全编址。5控制逻辑的分析控制逻辑的分析 通过前面的设计知道，任何电路设计除了输入

8、和输出数据变量通过前面的设计知道，任何电路设计除了输入和输出数据变量外，还需要控制条件，比如选片外，还需要控制条件，比如选片，寄存器读控制信号，寄存器读控制信号，写控制，写控制信号信号 等，这类信号来自计算机等，这类信号来自计算机CPU。有时，外部设备工作方式很。有时，外部设备工作方式很多，触发方式也不尽相同，有时数据传送信息格式也不相同，需多，触发方式也不尽相同，有时数据传送信息格式也不相同，需要很多信息来表示它们的方式，用控制信号显然不太现实，因此要很多信息来表示它们的方式，用控制信号显然不太现实，因此在接口中安排一个寄存器用其中不同位表示所有方式控制，这类在接口中安排一个寄存器用其中不同

9、位表示所有方式控制，这类寄存器称为控制寄存器。寄存器称为控制寄存器。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器6 接口芯片设计1.2接口芯片设计1.接口芯片设计步骤接口芯片设计步骤通过上面的接口设计分析，可以得到接口电路的如下设计步骤：通过上面的接口设计分析，可以得到接口电路的如下设计步骤：（1）分析所有数据及寄存器的选择）分析所有数据及寄存器的选择输入输出数据信息的分析。输入输出数据信息的分析。外部设备和计算机之间数据传输可以是双向的，我们既可以选择同一外部设备和计算机之间数据传输可以是双向的，我们既可以选择同一寄存器实现双向数据传递，也可以选择两个寄存器分别用于两个方向寄存器实现双向数据传递，也

10、可以选择两个寄存器分别用于两个方向的传递。也可用两个寄存器一起进行数据传递，寄存器的数目由选择的传递。也可用两个寄存器一起进行数据传递，寄存器的数目由选择传递方式不同而不同。传递方式不同而不同。分析外部设备的状态，并把所有状态安排到状态寄存器的某一位。分析外部设备的状态，并把所有状态安排到状态寄存器的某一位。分析控制信号，指定设计变量。如果有工作方式的选择，则要选择分析控制信号，指定设计变量。如果有工作方式的选择，则要选择一个命令寄存器，以编码方式在其中某一位或几位指定出不同的工作一个命令寄存器，以编码方式在其中某一位或几位指定出不同的工作方式。如果有方式。如果有4种工作方式，则需要其中两位来

11、指定，用哪两位，需要种工作方式，则需要其中两位来指定，用哪两位，需要设计者自己确定。设计者自己确定。寄存器地址确定。寄存器地址确定。采用独立编制，地址要根据接口电路中已有的地址向后排列。例如，采用独立编制，地址要根据接口电路中已有的地址向后排列。例如，接口中现在地址安排到接口中现在地址安排到7FH，输入数据寄存器安排为，输入数据寄存器安排为80H，输出寄存器，输出寄存器地址安排为地址安排为81H，状态寄存器为，状态寄存器为82H，命令寄存器为，命令寄存器为83H，则地址线共有，则地址线共有8条，高六位不变，可以用来选片，低两位则选择寄存器。条，高六位不变，可以用来选片，低两位则选择寄存器。接口

12、芯片设计D/A转换器A/D转换器7 接口芯片设计1.2接口芯片设计（2）根据寄存器选择和控制信号分析，列出真值表，设出电路）根据寄存器选择和控制信号分析，列出真值表，设出电路接口电路设计是很复杂的，可以根据不同的控制条件列出几个真接口电路设计是很复杂的，可以根据不同的控制条件列出几个真值表，设计出电路合为一个电路即可。值表，设计出电路合为一个电路即可。2简单串行输入接口电路设计简单串行输入接口电路设计 该电路外设并行输入一个八位二进制数，直接送入电路中选择该电路外设并行输入一个八位二进制数，直接送入电路中选择的的8位数据寄存器，上升沿触发，要送到计算机中去，必须在选位数据寄存器，上升沿触发，要

13、送到计算机中去，必须在选片信号片信号 、读信号、读信号 有效的前提下送出。真值表如有效的前提下送出。真值表如下下表所示，表所示，其中，其中，Q7Q0为寄存器为寄存器8个触发器输出，对应芯片连接外设的个触发器输出，对应芯片连接外设的8个个引脚，引脚，D7D0为芯片输出，连接到计算机外部总线。只有一个寄为芯片输出，连接到计算机外部总线。只有一个寄存器，安排一条地址线存器，安排一条地址线A0=0，选中该寄存器。，选中该寄存器。CSRDA0DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0D7D6D5D4D3D2D1D0CP100000000001000000000001000000000000DI7D

14、I6DI5DI4DI3DI2DI1DI0Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0接口芯片设计D/A转换器A/D转换器8 接口芯片设计1.2接口芯片设计根据真值表，列出控制电路所需方程。根据真值表，列出控制电路所需方程。画出电路图：Qi的取值来自8位寄存器，因此首先要选择一个8位同步基本寄存器74HC374，具有8个D触发器，用DI7DI0表示8个外设连接的D输入端，使能信号OEN=接口芯片设计D/A转换器A/D转换器9 D/A转换器2.1D/A转换器的基本原理 将数字信号转换成模拟信号的过程称为数将数字信号转换成模拟信号的过程称为数/模转换（模转换（Digital to Analog），实），实现的电

15、路称为现的电路称为D/A转换器，简写成转换器，简写成DAC（DigitalAnalog Converter）。）。目前常用的目前常用的D/A转换器有权电阻网络转换器有权电阻网络D/A转换器、倒转换器、倒T形电阻网络形电阻网络D/A转换器、转换器、权电流型权电流型D/A转换器、权电容型转换器、权电容型D/A转换器以及开关树型转换器以及开关树型D/A转换器等几种类型。转换器等几种类型。这里只这里只权电流型权电流型D/A转换器及转换器及DAC0808的应用设计的应用设计。1基本原理分析基本原理分析：将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表将输入的每一位二进制代码按其权的大小

16、转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。量到模拟量的转换。D/A转换过程首先要有寄存器提供并行的二进制数据，寄存器输出的每位数码驱转换过程首先要有寄存器提供并行的二进制数据，寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子开关，将电阻解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路动对应数位上的电子开关，将电阻解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路中，求和电路将各位权值相加就得到与数字量相应的模拟量。因此电路由数码寄中，求和电路将各位权值相加就得到与数字量相应的模拟

17、量。因此电路由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码电路、求和电路及基准电压等部分组成，如图存器、模拟电子开关电路、解码电路、求和电路及基准电压等部分组成，如图所所示。示。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器10 D/A转换器2.1D/A转换器的基本原理 设设n位二进制数为位二进制数为dn-1 dn-2d1 d0，输出模拟量为，输出模拟量为vO，则根据上，则根据上述原理，输出量和输入量之间的关系式为：述原理，输出量和输入量之间的关系式为：其中，其中，k为比例系数。为比例系数。2D/A转换器的性能指标转换器的性能指标1）分辨率）分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为分辨率用输入二进制数

18、的有效位数表示。在分辨率为n位的位的D/A转换器中，输出转换器中，输出电压能区分电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟个不同等级的输出模拟电压。电压。分辨率也可以用分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。10位位D/A转换器的分辨率为：转换器的分辨率为：接口芯片设计D/A转换器A/D转换器11 D/A转换器2.1D/A转换器的基本原理 2）转换精度）转换精度由于由于D/A转换器的各个环节在参数及性能上和理论值存在着差异，如转换器的各个环节在参数及性能上

19、和理论值存在着差异，如基准电压不够稳定、运算放大器的零点漂移、模拟开关的导通内阻基准电压不够稳定、运算放大器的零点漂移、模拟开关的导通内阻和导通压降、电阻网络中电阻阻值的偏差以及三极管特性不一致等和导通压降、电阻网络中电阻阻值的偏差以及三极管特性不一致等因素，都会使得实际精度与转换误差有关系。因素，都会使得实际精度与转换误差有关系。转换误差是表示由各种因素引起误差的一个综合性的指标，它表示转换误差是表示由各种因素引起误差的一个综合性的指标，它表示实际的实际的D/A转换器特性和理论转换特性之间的最大偏差。转换器特性和理论转换特性之间的最大偏差。3）输出建立时间）输出建立时间输出建立时间从输入数字

20、信号起，到输出电压或电流到达稳定值时输出建立时间从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值时所需要的时间，称为输出建立时间。是用来描述转换速度的单位。所需要的时间，称为输出建立时间。是用来描述转换速度的单位。4）转换速率）转换速率转换速率是指在大信号工作状态下，模拟输出电压的最大变化率。转换速率是指在大信号工作状态下，模拟输出电压的最大变化率。通常以通常以V/us为单位表示。为单位表示。5）温度系数）温度系数温度系数是指输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的温度系数是指输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高变化量。一般用满刻度输出条件下

21、温度每升高1C，输出电压变化的，输出电压变化的百分数做为温度系数。百分数做为温度系数。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器12 D/A转换器2.2权电流型权电流型D/A转换器转换器 14位权电流位权电流D/A转换器转换器在前面介绍的权电阻网络在前面介绍的权电阻网络D/A转换器和倒转换器和倒T形电阻网络形电阻网络D/A转换器转换器中，都没有考虑开关的导通电阻和导通压降，而是当成理想开关中，都没有考虑开关的导通电阻和导通压降，而是当成理想开关处理，这无疑会引起转换误差，影响转换精度。解决这个问题采处理，这无疑会引起转换误差，影响转换精度。解决这个问题采用的一种方法是利用一组恒流源构成用的一种方法是

22、利用一组恒流源构成“权权”，其原理电路如图所示，其原理电路如图所示。由于采用恒流源，每个支路电流的由于采用恒流源，每个支路电流的大小不再受开关内阻和压降的影响，大小不再受开关内阻和压降的影响，故而降低了对开关电路的要求。故而降低了对开关电路的要求。其其分支分支电流为：电流为：当输入的数字量为当输入的数字量为1时，相应的开关时，相应的开关将恒流源接到运算放大器的输入端；当输入的数字量为将恒流源接到运算放大器的输入端；当输入的数字量为0时，相时，相应的开关将恒流源接地。根据应的开关将恒流源接地。根据上上图计算输出电压为：图计算输出电压为：接口芯片设计D/A转换器A/D转换器13 D/A转换器2.2

23、权电流型权电流型D/A转换器转换器 2实际的权电流实际的权电流D/A转换器转换器实际的权电流实际的权电流D/A转换器电路如图所示。转换器电路如图所示。图中具有电流负反馈的三极管组成恒流源电路。此电路中利用倒图中具有电流负反馈的三极管组成恒流源电路。此电路中利用倒T形电阻网络，形电阻网络，目的是为了减少电阻的种类。目的是为了减少电阻的种类。（1）各个管子的基极接到一起，若各管的）各个管子的基极接到一起，若各管的VBE相同，则各发射极处于相同的电相同，则各发射极处于相同的电位，各支路电流的计算和倒位，各支路电流的计算和倒T形电阻网络一样，即流过每个电阻的电流依次减形电阻网络一样，即流过每个电阻的电

24、流依次减少少1/2。为了保证发射结压降相等，发射极电流较大的管子增加了发射结的面。为了保证发射结压降相等，发射极电流较大的管子增加了发射结的面积。积。（2）恒流源）恒流源IBO用来给各管提供必须的偏置电流。用来给各管提供必须的偏置电流。（3）运算放大器）运算放大器A1、三极管、三极管TR、电阻、电阻RR、R构成基准电流发生电路。其基准电构成基准电流发生电路。其基准电流为：流为：实际电压为：接口芯片设计D/A转换器A/D转换器14 D/A转换器2.2权电流型权电流型D/A转换器转换器 3集成权电流型集成权电流型D/A转换器转换器 权电流型单片集成权电流型单片集成D/A转换器有转换器有DAC080

25、6、DAC0807、DAC0808等，它们都采用双极型三极管，工作速度较高。等，它们都采用双极型三极管，工作速度较高。DAC0808为为8位位D/A转换器，其转换器，其实际元件、实际元件、典型芯片与应用电路如图所示。典型芯片与应用电路如图所示。其中，其中，D0D8为为8位数字量输入端，位数字量输入端，Io是求和电流输出端。是求和电流输出端。VREF、VREF接基准电流发生电路中运算放大器的反相输入端和同相输入接基准电流发生电路中运算放大器的反相输入端和同相输入端。端。COP供外接补偿电容的，供外接补偿电容的，VCC和和VEE为正负电源输入端。为正负电源输入端。接口芯片设计D/A转换器A/D转换

26、器15 A/D转换器3.1A/D转换器的基本原理 将模拟信号转换成数字信号的过程称为模将模拟信号转换成数字信号的过程称为模/数转换（数转换（Analog to Digital），实现的电路称为），实现的电路称为A/D转换器，简写为转换器，简写为ADC（AnalogDigital Converter）。）。A/D转换器的类型可分成直接转换器的类型可分成直接A/D转换器和间接转换器和间接A/D转换器。在直转换器。在直接接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转

27、换器中，输入的模拟信号首先被转换成某种中间变量（如时间、频率等），然后再将这个中间量转换成输种中间变量（如时间、频率等），然后再将这个中间量转换成输出的数字量。出的数字量。A/D转换器是将模拟量转换成数字量。由于输入的模拟信号在时间上是连续的，输出的数字信号在时间和幅值都是离散的，因此转换时一般要经过取样、保持、量化和编码四个过程。实际上有时取样和保持、量化和编码会同时实现。所以A/D转换过程是首先对输入模拟电压信号进行取样，然后保持并将取样电压量化为数字量，并按一定的编码形式给出转换结果。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器16 A/D转换器3.1A/D转换器的基本原理1取样与保持取样与保持

28、取样是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。下下图为对某个输图为对某个输入信号进行采样的波形。其中入信号进行采样的波形。其中vs为取样信号，为取样信号，vI 表示输入的模拟信号。表示输入的模拟信号。为了使得取样信号能逼近输入的模拟信号，则取样信号应该有足够高的频率。为了使得取样信号能逼近输入的模拟信号，则取样信号应该有足够高的频率。为了保证取样信号的精确性，其频率关系必须满足取样定理。为了保证取样信号的精确性，其频率关系必须满足取样定理。取样定理为：若取样定理为：若fs为取样信号的频率，为取样信号的频率，fimax为输入模拟信号的

29、最高频率分量的为输入模拟信号的最高频率分量的频率，则它们必须满足频率，则它们必须满足 ，一般取，一般取 。取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号时都需要一定的时间，而且为取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号时都需要一定的时间，而且为了给后续的量化编码提供一个稳定值，则每次取得的模拟信号必须通过保持电了给后续的量化编码提供一个稳定值，则每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。一般取样和保持过程往往是通过取样保持电路同时完成的。路保持一段时间。一般取样和保持过程往往是通过取样保持电路同时完成的。2量化与编码量化与编码1）量化）量化：数字量不仅时间上是离散的，而且数值上也是离散的，所以

30、任何一数字量不仅时间上是离散的，而且数值上也是离散的，所以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。将采样电压表示为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。将采样电压表示为最小数量单位（最小数量单位（）的整数倍，称为量化。所取得最小数量单位叫做量化单位，）的整数倍，称为量化。所取得最小数量单位叫做量化单位，用用 表示，它是数字信号最低位（表示，它是数字信号最低位（LSB）为）为1，其他位为，其他位为0时所对应的模拟量，时所对应的模拟量，即即1LSB，其对应的，其对应的 越小，量化误差越小。越小，量化误差越小。2）编码）编码：将量化的结果用代码（可以是二进制，也可以是

31、其他进制）表示出将量化的结果用代码（可以是二进制，也可以是其他进制）表示出来，这个过程称为编码，这些代码也是来，这个过程称为编码，这些代码也是A/D转换器的输出数字量。转换器的输出数字量。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器17 A/D转换器3.1A/D转换器的基本原理3）量化误差）量化误差由于模拟电压是连续的，那么不可能所有的电压都能被量化单位由于模拟电压是连续的，那么不可能所有的电压都能被量化单位 整除，所以整除，所以量化过程不可避免地会引入误差，这种误差就叫做量化误差。量化误差属于原量化过程不可避免地会引入误差，这种误差就叫做量化误差。量化误差属于原理性误差，无法消除。理性误差，无法消除

32、。A/D转换器的位数越多，各离散电平之间的差值就越小，转换器的位数越多，各离散电平之间的差值就越小，量化误差也越小。量化误差也越小。4）划分量化电平的两种方法）划分量化电平的两种方法（1）只舍不入的量化方法）只舍不入的量化方法（2）四舍五入的量化方法。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器18 A/D转换器3.1A/D转换器的基本原理3取样保持电路取样保持电路取样保持电路的原理图如图所示。取样保持电路的原理图如图所示。该电路是由放大器该电路是由放大器A、保持电容、保持电容CH和开关和开关驱动电路组成。其中驱动电路组成。其中vI为输入的模拟电压，为输入的模拟电压，vL为取样控制信号，为取样控制信号

33、，T为为N沟道增强型沟道增强型MOS管，作做为模拟开关，管，作做为模拟开关，1）工作原理）工作原理 （1）当取样控制电压）当取样控制电压vL为高电平时，为高电平时，NMOS管导通，输入电压管导通，输入电压vI通通过过R1和和T给电容给电容CH充电。若取充电。若取R1 RF，并设运算放大器为理想放大，并设运算放大器为理想放大器，则器，则vO vcvI。（2）当取样电压）当取样电压vL为低电平时，为低电平时，NMOS管截止，管截止，CH上的电压在这段上的电压在这段时间内基本不变，则输出电压也不变，取样结果被保存下来，即时间内基本不变，则输出电压也不变，取样结果被保存下来，即vO vcvICH漏电越

34、小，运放的输入阻抗越高，则保持的时间也越长。电路由漏电越小，运放的输入阻抗越高，则保持的时间也越长。电路由于充电时通过于充电时通过R1和和T，它们将影响取样速度。而若减小，它们将影响取样速度。而若减小R1则会降低电则会降低电路的输入电阻。为了解决这些问题，采取的措施是在电路的输入端路的输入电阻。为了解决这些问题，采取的措施是在电路的输入端增加一级隔离放大器。增加一级隔离放大器。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器19 A/D转换器3.1A/D转换器的基本原理4A/D转换器的主要性能指标转换器的主要性能指标1）分辨率）分辨率A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误转换器的分辨率

35、用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。例如，输入模拟电压的变化范围为差越小，转换精度越高。例如，输入模拟电压的变化范围为05V，输出，输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2820mV；而输出；而输出12位二进制数可以分辨的最小模拟电压为位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2121.22mV。2）相对精度）相对精度在理想情况下，所有的转换点应当在一条直线上。相对精度是指在理想情况下，所有的转换点应当在一条直线上。相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性的误差。实际的各个转换点偏离理想特性的误差。3）转换速度）转换速度转换速度是指完

36、成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转转换速度是指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间。段时间。接口芯片设计D/A转换器A/D转换器20 A/D转换器3.2集成A/D转换器ADC0809 了解数模转换的原理，这里自己学习，会应用了解数模转换的原理，这里自己学习，会应用ADC0809进行数模转换的功进行数模转换的功能设计即可。能设计即可。1.ADC0809元件（元件（28脚）、外围特性与功能脚）、外围特性与功能2.功能应用性设计（围绕引脚完成设计）功能应用性设计（围绕引脚完成设计）