第10章、模/数和数/模转换 EP 返回目录 i. 10.1概述 ii.10.2数/模(D/A) 转换器 iⅲ.10.3模/数(A/D)转换器 ● ● iⅳ.10.4采样保持电路 . V. 10.5多路转换模拟开关
第10章、模/数和数/模转换 i. 10.1 概述 ii. 10.2 数/模（D/A）转换器 iii. 10.3 模/数（A/D）转换器 iv. 10.4 采样保持电路 v. 10.5 多路转换模拟开关
概述 模拟量：连续变化的物理量。如温度、速度、流量、压力等。 模拟量I/O接☐的作用： 实际工业生产环境一一连续变化的模拟量 例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量 计算机内部一一离散的数字量 二进制数、十进制数 工业生产过程的闭环控制 传感器 模拟量 A/D 数字量 计算机 数字量 DIA 模拟量 执行元件 模拟量输入 模拟量输出 (数据采集) (过程控制)
概述 模拟量：连续变化的物理量。如温度、速度、流量、压力等。 模拟量I/O接口的作用： ⚫实际工业生产环境——连续变化的模拟量 • 例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量 ⚫计算机内部——离散的数字量 • 二进制数、十进制数 ⚫工业生产过程的闭环控制 模拟量 传感器 A/D D/A 执行元件 数字量 数字量 模拟量 模拟量输入 (数据采集) 模拟量输出 (过程控制) 计算机
模拟量转化为数字量的步骤： ①利用光电元件、压敏元件、热敏元件等传感器可把模拟量变成模拟电流和模 拟电压。 ②对模拟电流和模拟电压进行采样，得到对应的离散脉冲序列。 ③用模/数转换器将离散脉冲变为离散的数字信号。 数字量转换为模拟量为上述的反过程： 控 传感器 模拟量 运放 AD 数字量微 制 机 对 系 象 执行部件 功放 模拟量 DIA 数字量 统
模拟量转化为数字量的步骤： ①利用光电元件、压敏元件、热敏元件等传感器可把模拟量变成模拟电流和模 拟电压。 ②对模拟电流和模拟电压进行采样，得到对应的离散脉冲序列。 ③用模/数转换器将离散脉冲变为离散的数字信号。 数字量转换为模拟量为上述的反过程: 传感器 执行部件 控 制 对 象 运放 A/D 微 机 系 功放 D/A 统 模拟量 数字量 模拟量 数字量
输入通道 传 放大 多路转换 A/D 感 输入 10101100, 微 滤波 & 转换 接口 业 采样保持 型 生 计 物理量 信号 信号 VO 产 变换 处理 变换 接口 算 过 输出通道 机 执行 放大 D/A 输出 00101101 程 机构 驱动 转换 接口 模拟电路的任务 模拟接口电路的任务 模拟量I/0通道的组成
模拟电路的任务 模拟接口电路的任务 00101101 10101100 工 业 生 产 过 程 传 感 器 放大 滤波 多路转换 & 采样保持 A/D 转换 放大 驱动 D/A 转换 输出 接口 微 型 计 算 机 执行 机构 输入 接口 物理量 变换 信号 处理 信号 变换 I/O 接口 输入通道 输出通道 模拟量I/O通道的组成
10.1数/模(D/A)转换器 一、运算放大器的工作特点和原理 1、特点：①开环放大倍数高，则所需输入电压小。 ②输入阻抗非常大，则输入电流小。 ③输出阻抗很小，驱动能力非常大。 2、电路符号 反向输入 同向输入 Vo 3、运放的放大倍数足够大时，输出电压Vo与输入电压Vn的关系为： Vo R R 式中：R为反馈电阻 ↓vo R为输入电阻 输出电压与输入电压或 输入电流成比例
10.1 数/模（D/A）转换器 一、运算放大器的工作特点和原理 1、特点：①开环放大倍数高，则所需输入电压小。 ②输入阻抗非常大，则输入电流小。 ③输出阻抗很小，驱动能力非常大。 2、电路符号 3、运放的放大倍数足够大时，输出电压VO与输入电压Vin的关系为： 反向输入 同向输入 – + VO f O in R V = - V R Vin Rf VO ∑ R 式中：Rf 为反馈电阻 R 为输入电阻 输出电压与输入电压或 输入电流成比例