微型計算機控制技術 賴壽宏版課件 第二章3

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1、微型計算機控制技術 賴壽宏版 課件 第二章3 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 D/A轉換器 第五節(jié) D/A轉換器 權電阻網絡 權電阻網絡D/A轉換器 權電阻網絡 轉換器 倒梯形電阻網絡 倒梯形電阻網絡D/A轉換器 倒梯形電阻網絡 轉換器 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道Rf 運算放大器 Ui I∑ Ri U∑ Ii∑ + ∑ (Operation Amplifier,OA) ) Uo Κ U I I Ui →∑ ∞

2、 → 0 = I U 0 → ∑o f = Ri f i R 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 D/A轉換器的基本工作原理 轉換器的基本工作原理 一、 D/A轉換器的基本工作原理 DAC方框圖 DAC方框圖 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 D/A轉換器的主要電路形式 二、 D/A轉換器的主要電路形式權電阻網絡D/A D/A轉換器 1. 權電阻網絡D/A

3、轉換器 UR 權電阻DAC 權電阻DAC 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 型電阻網絡D/A D/A轉換器 2. 倒T型電阻網絡D/A轉換器I∑ I/2 nI/2n-1 I/2n-2 I/4 I/2 I R-2R倒T型DAC 2R倒 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 三、DAC的主要技術指標 DAC的主要技術指標辨別率 穩(wěn)定時間 輸出方式 微型計算機掌握技

4、術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 四、八位集成DAC0832 八位集成DAC0832主要性能： 主要性能： 辨別率為8 辨別率為8位； 單一電源供電( 15V); 單一電源供電(5-15V); 基準電壓U 的工作范圍為-10V~10V; 基準電壓UREF的工作范圍為-10V~10V; 電流穩(wěn)定時間1μs; 電流穩(wěn)定時間1μs; 1μs 規(guī)律輸入電平與TTL電平兼容。 規(guī)律輸入電平與TTL電平兼容。 TTL電平兼容 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道直通方式 單緩沖方式 雙緩沖方式

5、 集成DAC0832框圖與引腳圖 集成DAC0832框圖與引腳圖 DAC0832 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 五、12位集成DAC1210 12位集成DAC1210 位集成主要性能： 主要性能： 12位數字分兩次輸入； 12位數字分兩次輸入； 位數字分兩次輸入 辨別率為12位 辨別率為12位； 12 電流建立時間1 ; 電流建立時間1s; 單電源供電，供電電壓 單電源供電，供電電壓5~15V; ; 基準電壓VREF范圍為-10V~10V。 基準電壓 范圍為 。 微型計算機掌握技

6、術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 A/D轉換器 轉換器(ADC) 第六節(jié) A/D轉換器(ADC) 一、A/D轉換器的主要電路形式 A/D轉換器的主要電路形式挺直法 基準電壓 取樣保持電壓 間接法 間接法 轉換 采樣后的模擬信號 時間t或頻率f 時間t或頻率f 轉換 數字量 比 挺直轉換 較 數字量 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 計數斜波式A/D A/D轉換器 1. 計數斜波式A/D轉換器 計數斜波式ADC 計數斜波式ADC 微型計算機掌握

7、技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 逐次靠近式A/D A/D轉換器 2. 逐次靠近式A/D轉換器 圖 逐次靠近式ADC 6 逐次靠近式ADC 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道Ui=163mV的 逐次比較過程 =163mV的逐次比較過程 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 Ui=163mV逐次比較Uo波形圖 Ui=163mV逐次比較Uo波形圖 逐次比較Uo 微型計

8、算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 雙積分型A/D A/D轉換器 3. 雙積分型A/D轉換器Uo = 1 U s dt RC Uc tUs ∫ Uo τ U+-U(即0-U0) 即 Us Uj 雙積分ADC原理框圖 雙積分ADC原理框圖 ADC 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 雙 積 分Uo ADC ADC ADC ADC 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章

9、 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 4. 并 聯 比 較 型 A/D 轉 換 器 并 聯共8R 比 較 型 A/D A/D A/D A/D A/D A/D A/D A/D 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道并聯型A/D轉換器的轉換關系 并聯型A/D轉換器的轉換關系 A/D 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 二、A/D轉換器的主要技術指標 A/D轉換器的主要技術指標辨別率 量程 轉換精度 轉換時間 工作溫度范圍

10、微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 三、八位集成ADC0809 八位集成ADC0809主要性能： 主要性能： 辨別率為8 辨別率為8位； 線形誤差LSB; 線形誤差LSB; 轉換時間為100μs左右； 轉換時間為100μs左右； 100μs左右 模擬輸入電壓范圍為0~5V,對應A/D轉換值為00H~FFH; 模擬輸入電壓范圍為0~5V,對應A/D轉換值為00H~FFH; 0~5V A/D轉換值為00H~FFH 內部帶8路模擬開關，可以輸入8路模擬信號； 內部帶8路模擬開關，可以輸入8路模擬信號； 有輸出鎖存功能； 有輸出鎖存功能； 工作

11、頻率為500kHz; 工作頻率為500kHz; 500kHz 規(guī)律電平與TTL兼容。 規(guī)律電平與TTL兼容。 TTL兼容 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 ADC0809原理和引腳圖 ADC0809原理和引腳圖 原理和引腳圖 原理框圖； (a) 原理框圖； (b) 引腳圖 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道D0 . . . D7 A1 A0 RD WR RESET CS 8255A CLK 分頻 PC3 PC2 PC1 PC0 PC7 P

12、A0 . . . PA7 DB0 . . . DB7 OE EOC START ALE ADDC ADDB ADDA VCC VREF(+) VREF(-) GND +5V ADC0809 . IN0 . . IN7 D0~D7 A1 A0 IOR IOW RESET Y0 138 接 系 統(tǒng) 總 線 ADC0809與PC總線的接口 ADC0809與PC總線的接口 總線的接口 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 四、12位集成574A 位集成574A主要性能： 主要性能： 辨別率為12位

13、 辨別率為12位 12 一次A/D轉換時間約為25μs。 一次A/D轉換時間約為25μs。 A/D轉換時間約為25μs 采納單通道單極性或雙極性模擬電壓輸入。 采納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TTL電平兼容。 帶有三態(tài)輸出鎖存緩沖器；輸出電路與TTL電平兼容。 TTL電平兼容 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 第七節(jié) 硬件抗干擾技術 I/O通道抗干擾技術 一、I/O通道抗干擾技術 1.串模干擾及其抑制方法 1.串模干擾及其抑制方法干擾源Un ADC 信號源

14、 Us 串模干擾示 意圖 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 75 75 輸入信號500 500 ADC 75 75 二級阻容濾波網絡 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 2.共模干擾及其抑制方法 2.共模干擾及其抑制方法 ADC 信號源 Us Ucm 共模干擾示意圖 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章

15、 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道ZsZs1 A Us Ucm Zc Us Zs2 B Zc2Ucm Zc1 a.單端對地 單端對地 b.雙端不對地 雙端不對地 被測信號的輸入方式 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 B 放 大 器 Us1 調 制 器 解 調 器 Us2A/D 計算機 Us 變壓器隔離 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通

16、道 Us 放 大 器 Us1 Us2A/D 計算機 模擬地 光電耦合放大器 數字地 光電隔離 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 UsZs A Rc B 模 擬 地 Z1 內 屏 蔽 外屏蔽 機殼) (機殼) Ucm Z2 浮地輸入雙層屏蔽放大器 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 信號 A示波

17、器 雙絞線 R Rp 測量傳輸線波阻抗 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道信號 B A雙絞線 REc a 信號 雙絞線 R1 B R2b A 終端匹配 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 信號 B A R雙絞線 Rp 始端匹配 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 220V

18、 AC 溝通 穩(wěn)壓器 低通 濾波器 直流 穩(wěn)壓器 計算機 一般供電結構 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 220V AC 電池 充電器 電池組 逆變器 計算機 溝通 穩(wěn)壓器 掌握器 直流 穩(wěn)壓器 具有不間斷電源的供電結構 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道數字地 橫匯流條 數字地 縱匯流條 模擬地 橫匯流條 模擬地 縱匯流條 平安地 機殼地

19、) (機殼地) 系統(tǒng)地 大地 接地板 回流法接地示例 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 電路1 電路 I1 r1 A r2 I2+I3 電路2 電路 I2 B r3 I3 電路3 電路 I3 C I1+ I2+I3 串聯一點接地 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 電路1 電路 r1 A I1 r2 電路2 電路 I2 B r3 電路3 電路 I3 C 并聯一點接

20、地 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 信號地線 噪聲地線 金屬件地線 有用低頻接地 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 Us A B 錯誤的接地方式 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道Us 屏蔽雙絞線對 A Us 屏蔽雙絞線對 B Us 屏蔽雙絞線對 C Us 屏蔽雙絞線對 D 在 低 頻 時 屏 蔽 電 纜 的 單 端 接 線 方 式 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 機 芯 主 機 外 殼 微型計算機掌握技術 賴壽宏版 課件 其次章 輸入輸出接口技術和輸入輸出通道 過程 通道 打印機 主 機 繪圖儀 操作臺 多機系統(tǒng)的接地