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                    2. 第09章 模拟量输入与输出教材

                      来源:互联网 由 瑾懿诗快 贡献 责任编辑?#21644;?#23567;亮  

                      第09章 单片机应用系统中的模拟量输入与输出

                      9.1 A/D转换 9.1.1 并行A/D转换 9.1.2 串行A/D转换 9.2 D/A转换 9.3 直流电机控制 9.4 全自动洗衣机水量控制Proteus仿真

                      \f概 述

                      具有模/数转换器和数/模转换器的单片机应用系统。

                      传感器

                      采样保持

                      A/D

                      被测 控的 对象

                      开关控制部件

                      单片 机应 用系 统

                      模拟执行部件

                      D/A

                      \fA/D转换器的基本原理

                      1、模拟信号和数?#20013;?#21495;

                      模拟信号:在时间上和 数值上连续的信号。

                      u

                      数?#20013;?#21495;:在时间上和 数值上不连续?#27169;?#21363;离 散?#27169;?#20449;号。

                      u

                      A/D变换

                      t

                      模拟信号波形 数?#20013;?#21495;波形

                      t

                      \fA/D转换器的基本原理

                      2、模数转换概述

                      模数转换则是将模拟电量转换为数字量,使输出的数 字量与输入的模拟电量成正比。实现这种转换功能的电路 称为模数转换器(ADC)。

                      A\\D

                      被 控 对 象

                      非电量 模 器拟 传 感

                      模拟量

                      数字量

                      转 换 器

                      执 行 控制操作 元 件

                      数 字 统处 理 系

                      数字量

                      D/A

                      模拟量

                      转 换 器

                      典型数字控制系统框图

                      \fA/D转换器的基本原理

                      3、A/D转换器的基本原理

                      CLKS

                      ui(t)

                      us(t) C

                      dn-1 ADC 的数字 化编码电路

                      S

                      d1 d0

                      数字量输出 (n 位)

                      ADC 输入模拟电压 采样-保持电路

                      …011101001110

                      采样展宽信号

                      数字量输出

                      模拟电子开关 S 在采样脉冲 CLKS 的控制下重复接通、 断开的过程。S接通?#20445;瑄i(t)对C充电,为采样过程;S断开 ?#20445;珻上的电压保持不变,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。 显然,模数转换一般要分采样、保持、量化和编码四个步骤进行。

                      \fA/D转换器的基本原理

                      1) 采样、保持

                      ut

                      采样脉冲的频率fs(1/Ts)越高, 采样是对模拟信号进行 采样越密,采样值就越多,其 周期性地抽取样值的过程, 取样信号 vs的包络线就越接近 就是把随时间连续变化的信 于输入模拟信号的波形。 号转换成在时间上断续、在 采样定理:为?#22235;懿?#22833;真地 幅度上等于采样时间内模拟 恢复原模拟信号,采样频率应 信号大小的一串脉冲。 不小于输人模拟信号频谱中最 高频率的两倍,即 fs≥2fimax。

                      vi S(t) vs

                      s(t)

                      输入 模拟 信号 t ts 采 样 t 脉 冲 采 样 信 t 号 采样 保持 t 信号

                      tw

                      s(t)

                      s(t)

                      采样电路示意 图

                      \fA/D转换器的基本原理

                      2)采样-保持电路:

                      由于A/D转换需要一定的时间,所以在每次采样结束后,应 保持采样电压值在一段时间内不变,直到下一次采样开始。这就 要在采样后加上保持电路,实际采样-保持是做成一个电路。

                      量 化 、 编 码 电 路 也 要 由 取 样 脉 冲 S(t) 控 制 , 使 它 分 别 在 t1-t5时刻开始对Vo转换,也就是在保持时间内(Ts-tw)内完成量化和编码。

                      \fA/D转换器的基本原理

                      \r

                      第9章 模拟量输入输出(1)

                      第9 章 模拟量输入/输出 9.1 DA 转换器 把数?#20013;?#21495;转换成模拟信号的方法很多, 如权电阻网络、 T 形电阻网络、 倒 权电流网络、 开关树形、权电容网络、PWM ...

                      数字电子?#38469;?#31532;9章习题解答

                      数字电子?#38469;?#31532;9章习题解答_工学_高等教育_教育专区。9.1 概述自测练习 1. 将...是指其输出(模拟量 ) (模拟量,数字量)和输入(数字 量) (模拟量,数字量)...

                      ABB模块底座型号

                      AI801 模拟量输入模件 0/4-20mA AO801 模拟量输出模件 0/4-20mA 1*8 通道 1*8 通道 DI801 数字量输入模件 24VDC 1*16 通道 DI802 数字量输入模件 ...

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                      三肖中特期期难黄大仙
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