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1、輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道第五節(jié)第五節(jié) D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道-+RiRfI U IiUo 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器Operation Amplifier,OAifiofiRRUUIIIU 00Ui輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道DACDAC方框圖方框圖 一、一、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的根本任務(wù)原理轉(zhuǎn)換器的根本任務(wù)原理 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道二、
2、二、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的主要電路方式轉(zhuǎn)換器的主要電路方式 1.1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 權(quán)電阻權(quán)電阻DAC UR輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道2.2.倒倒T T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 R-2RR-2R倒倒T T型型DAC DAC II/2I/4I/2n-2I/2nI/2n-1I輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道三、三、DACDAC的主要技術(shù)目的的主要技術(shù)目的分辨率分辨率 穩(wěn)定時間穩(wěn)定時間 輸出方式輸出方式 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道四、八位集成四、八位集成DA
3、C0832 DAC0832 主要性能：主要性能：分辨率為分辨率為8 8位；位；單一電源供電單一電源供電5-15V5-15V；基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓UREFUREF的任務(wù)范圍為的任務(wù)范圍為-10V10V-10V10V；電流穩(wěn)定時間電流穩(wěn)定時間1s1s；邏輯輸入電平與邏輯輸入電平與TTLTTL電平兼容。電平兼容。輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道集成集成DAC0832DAC0832框圖與引腳圖框圖與引腳圖 直通方式直通方式單緩沖方式單緩沖方式雙緩沖方式雙緩沖方式輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道五、五、1212位集成位集成DAC1210 DAC1210
4、 主要性能：主要性能：1212位數(shù)字分兩次輸入；位數(shù)字分兩次輸入；分辨率為分辨率為1212位；位；電流建立時間電流建立時間1s1s；單電源供電，供電電壓單電源供電，供電電壓515V515V；基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓VREFVREF范圍為范圍為-10V10V-10V10V。輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道 第六節(jié)第六節(jié) A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器(ADC)一、一、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的主要電路方式轉(zhuǎn)換器的主要電路方式 直接法直接法 基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓 取樣堅持電壓取樣堅持電壓 間接法間接法 比比較較直接轉(zhuǎn)換直接轉(zhuǎn)換數(shù)字量數(shù)字量采樣后的模擬信號采樣后的模擬信號轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換時間時間t t或頻率或
5、頻率f f轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)字量數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道1.1.計數(shù)斜波式計數(shù)斜波式A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 計數(shù)斜波式計數(shù)斜波式ADC ADC 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道2.2.逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 圖圖 6 6 逐次逼近式逐次逼近式ADC ADC 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道 Ui=163mV Ui=163mV的逐次比較過程的逐次比較過程 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道 Ui=163mV Ui=163mV逐次比較逐次比較UoUo波形圖波形
6、圖 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道 3.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器雙積分雙積分ADCADC原理框圖原理框圖 UsUjdtURCUso1tUoUsUcU+-U-(即即0-U0)輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道雙積分雙積分ADCADC任務(wù)波形任務(wù)波形Uo輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道并聯(lián)比較型并聯(lián)比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 共共8R 4.并并聯(lián)聯(lián)比比較較型型A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道并聯(lián)型并聯(lián)型A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換關(guān)系 輸入輸出接口技術(shù)和輸入
7、輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道二、二、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)目的轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)目的分辨率分辨率量程量程轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間任務(wù)溫度范圍任務(wù)溫度范圍 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道三、八位集成三、八位集成ADC0809ADC0809主要性能：主要性能：分辨率為分辨率為8 8位；位；線形誤差線形誤差LSBLSB；轉(zhuǎn)換時間為轉(zhuǎn)換時間為100s100s左右；左右；模擬輸入電壓范圍為模擬輸入電壓范圍為05V05V，對應(yīng)，對應(yīng)A/DA/D轉(zhuǎn)換值為轉(zhuǎn)換值為00HFFH00HFFH；內(nèi)部帶內(nèi)部帶8 8路模擬開關(guān)，可以輸入路模擬開關(guān)，可以輸入8 8路模擬
8、信號；路模擬信號；有輸出鎖存功能；有輸出鎖存功能；任務(wù)頻率為任務(wù)頻率為500kHz500kHz；邏輯電平與邏輯電平與TTLTTL兼容。兼容。輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道ADC0809ADC0809原理和引腳圖原理和引腳圖(a)(a)原理框圖；原理框圖；(b)(b)引腳圖引腳圖 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道+5VADC0809ADC0809與與PCPC總線的接口總線的接口D0.D7A1A0RDWRRESETCS 8255AD0D7A1A0IORIOWRESETY0接接系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線DB0.DB7OEEOCSTART VCCALE
9、VREF+ADDC VREF-ADDB GNDADDAPA0PA7.PC7PC3PC2PC1PC0.IN0IN7ADC0809分頻分頻CLK輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道四、四、1212位集成位集成574A574A主要性能：主要性能：分辨率為分辨率為1212位位一次一次A/DA/D轉(zhuǎn)換時間約為轉(zhuǎn)換時間約為25s25s。采用單通道單極性或雙極性模擬電壓輸入。采用單通道單極性或雙極性模擬電壓輸入。帶有三態(tài)輸出鎖存緩沖器；輸出電路與帶有三態(tài)輸出鎖存緩沖器；輸出電路與TTLTTL電平電平兼容。兼容。輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道第七節(jié)第七節(jié)
10、硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)一、一、I/OI/O通道抗干擾技術(shù)通道抗干擾技術(shù)1.1.串模干擾及其抑制方法串模干擾及其抑制方法UsUnADC信號源信號源干擾源干擾源串模干擾表示圖串模干擾表示圖輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道二級阻容濾波網(wǎng)絡(luò)二級阻容濾波網(wǎng)絡(luò)ADC7575757575500500輸入信號輸入信號輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道2.2.共模干擾及其抑制方法共模干擾及其抑制方法UsUcmADC信號源信號源共模干擾表示圖共模干擾表示圖輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道UsUcm被測信號的輸入方式被測信號的輸
11、入方式ZsZcUsUcmAZs1Zs2Zc2Zc1Ba.單端對地單端對地b.雙端不對地雙端不對地輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道變壓器隔離變壓器隔離Us放大器調(diào)制器解調(diào)器A/D 計算機(jī)Us1Us2B輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道光電隔離光電隔離Us放大器A/D 計算機(jī)Us1Us2模擬地模擬地數(shù)字地數(shù)字地光電耦合放大器光電耦合放大器輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道浮地輸入雙層屏蔽放大器浮地輸入雙層屏蔽放大器UsRcUcmZ1Z2ABZs模模擬擬地地內(nèi)內(nèi)屏屏蔽蔽外屏蔽外屏蔽機(jī)殼機(jī)殼輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸
12、入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道丈量傳輸線波阻抗丈量傳輸線波阻抗A示波器示波器RRp雙絞線雙絞線信號信號輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道終端匹配終端匹配AR雙絞線雙絞線信號信號BAR2雙絞線雙絞線信號信號BR1Ecab輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道始端匹配始端匹配AR雙絞線雙絞線信號信號BRp輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道普通供電構(gòu)造普通供電構(gòu)造交流交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器低通低通濾波器濾波器直流直流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器計算機(jī)計算機(jī)220V AC輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道具有不延續(xù)電源的供電構(gòu)
13、造具有不延續(xù)電源的供電構(gòu)造電池電池充電器充電器電池組電池組逆變器逆變器計算機(jī)計算機(jī)220V AC交流交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器控制器控制器直流直流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道回流法接地例如回流法接地例如數(shù)字地數(shù)字地橫匯流條橫匯流條數(shù)字地數(shù)字地縱匯流條縱匯流條平安地平安地機(jī)殼地機(jī)殼地系統(tǒng)地系統(tǒng)地大地大地模擬地模擬地橫匯流條橫匯流條模擬地模擬地縱匯流條縱匯流條接地板接地板輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道串聯(lián)一點(diǎn)接地串聯(lián)一點(diǎn)接地電路電路1電路電路2電路電路3I1I2I3r1r2r3I1+I2+I3I2+I3I3ABC輸入輸出接口技術(shù)和輸入
14、輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道并聯(lián)一點(diǎn)接地并聯(lián)一點(diǎn)接地電路電路1電路電路2電路電路3I1I2I3r1r2r3ABC輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道適用低頻接地適用低頻接地信號地線信號地線噪聲地線噪聲地線金屬件地線金屬件地線輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道錯誤的接地方式錯誤的接地方式UsAB輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道在在低低頻頻時時屏屏蔽蔽電電纜纜的的單單端端接接線線方方式式UsAB 屏蔽雙絞線對屏蔽雙絞線對Us 屏蔽雙絞線對屏蔽雙絞線對UsC 屏蔽雙絞線對屏蔽雙絞線對UsD 屏蔽雙絞線對屏蔽雙絞線對輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道外殼接地、機(jī)芯浮空外殼接地、機(jī)芯浮空機(jī)機(jī)芯芯主主機(jī)機(jī)外外殼殼輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道過程過程通道通道打印機(jī)打印機(jī)主主機(jī)機(jī)繪圖儀繪圖儀操作臺操作臺多機(jī)系統(tǒng)的接地多機(jī)系統(tǒng)的接地
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