Chương 10 Kết nối với mạch tương tự

1
1
Chương 10
Kếtnốivớimạch tương tự
Th.S Đặng NgọcKhoa
Khoa Điện-ĐiệnTử
2
Kếtnốivớimạch tương tự

Transducer: biến đổi đạilượng vật lý thành tín hiệu điện

Analog-to-digital converter (ADC)

Digial system: xử lý tín hiệu

Digital-to-analog converter (DAC)

Thựcthikếtquá
2
3
Biến đổiD/A

Nhiềuphương pháp ADC sử dụng DAC

V
ref
đượcsử dụng để xác định ngõ ra full-
scale.

Trong trường hợptổng quát, ngõ ra analog
= K x giá trị số ngõ vào

4
Biến đổiD/A

DAC 4 bit, ngõ ra điệnáptương tự
3
5
Ngõ ra tương tự

Ngõ ra củabộ biến đổi DAC không hoàn
toàn là tín hiệuanalog bởivìnóchỉ xác
định ở mộtsố giá trị nhất định.

Vớimạch trên, ngõ ra chỉ có thể có những
giá trị, 0, 1, 2, …, 15 volt.

Khi số ngõ vào tăng lên thì tín hiệungõra
càng giống vớitínhiệutương tự.
6
Bướcnhảy

Bướcnhảycủabộ biến đổi D/A được định
nghĩalàkhoảng thay đổinhỏ nhấtcủangõra
khi có sự thay đổigiátrị ngõ vào.

Bộ biến đổiD/A N bit: số mứcngõrakhác
nhau =2^N, số bướcnhảy=2^N-1

Bướcnhảy= K = V
ref
/(2^N-1)

4
7
Bướcnhảy

Bướcnhảy= 1 volt
8
Ví dụ 10-1

Cầnsử dụng bộ DAC bao nhiêu bit để có thể
điềukhiển motor thay đổitốc độ mỗi2 vòng.
1000rpm/2rpm(per step) = 500 steps
2
N
-1 >500 steps. Suy ra N = 9
?
5
9
Ngõ vào BCD

Trọng số củanhững ngõ vào khác nhau

Ngõ vào 2 số BCD
10
Mạch đảo
Mạch không đảo
Vi
Mạch biến đổiD/A

Tính chấtcủaOpamp
V

o
/V
i
= 1+R
2
/R
1
R
in
= infinity
V
o
/V
i
= - R
2
/R
1
R
in
= R
1
6
11
V1
V2
V3
R1
R2
R3

Rf
Mạch biến đổiD/A

Trọng số củanhững ngõ vào khác nhau
V
o
= -R
f
(V
1
/R
1
+ V
2
/R
2
+ V
3
/R
3
)
12
Mạch biến đổiD/A
Bướcnhảy= |5V(1K/8K)| = .625V
Max out = 5V(1K/8K + 1K/4K + 1K/2K + 1K/1K) = -9.375V
7
13
Bộ DAC 4 bit
14
DAC với ngõ ra dòng điện

Biến đổidòngsang áp
8
15
Mạch biến đổiD/A

Vớinhững mạch biến đổ D/A ở trên, trọng
số các bit đượcxácđịnh dựavàogiátrị
củacácđiệntrở.

Trong mộtmạch phảisử dụng nhiều điện
trở vớinhững giá trị khác nhau

Bộ DAC 12 bit

Điệntrở MSB = 1K

Điệntrở LSB = 1x2
12
= 2M

Mạch sau chỉ sử dụng 2 giá trịđiệntrở
16
Mạch biến đổiD/A

DAC R/2R