第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日▲实时控制和数据处理时，采集的外部信号或被控对象参数往往是连续变化的模拟量。▲但是，计算机只能处理不连续的数字量。▲因此，需要数模转换A/D和D/A。第八章模拟量通道接口图8-1微机自动测控系统的基本组成第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日2.模拟量转换器的性能指标第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口DAC（数/模转换器）模拟量转换器分类ADC（模/数转换器）第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口1)D/A转换器的主要性能指标▲分辨率：定义：D/A转换器能分辨的最小输出电压增量，常为满量程的倍。例如：10V满量程的8位DAC芯片，分辨率；10V满量程的16位DAC芯片，分辨率。▲转换精度：定义：D/A转换器实际输出值和理论值的接近程度。例如：若满量程输出理论值为10V，实际值为9.99V-10.01V，则转换精度。第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口▲偏移量误差：定义：输入数字量为0时，输出模拟量对0的偏移值，常可通过DAC的外接和电位计加以调整。▲线性度：定义：D/A转换器实际转换特性和理想直线间的最大偏差。通常，线性度（为分辨率）。第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口2)A/D转换器的主要性能指标▲分辨率：定义：使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。常用二进制的位数表示。例如：12位ADC的分辨率就是12位，或者说分辨率为满刻度FS的。一个10V满刻度的12位ADC能分辨的输入电压变化最小值是。▲量化误差：定义：ADC把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个过程称为量化。量化误差是ADC的有限位数对模拟量进行量化而引起的误差。实际上，要准确表示模拟量，ADC的位数需很大甚至无穷大。一个分辨率有限的ADC的阶梯状转换特性曲线与具有无限分辨率的ADC转换特性曲线（直线）之间的最大偏差即是量化误差。第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口▲偏移误差：定义：当输入信号为0时，输出信号不为0的值称为偏移误差（或称零值误差）。假定ADC没有非线性误差，则其转换特性曲线各阶梯中点的连线必定是直线，这条直线与横轴相交点所对应的输入电压值就是偏移误差。▲满刻度误差：定义：满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差称为满刻度误差（又称增益误差）。第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟量通道接口概述第八章模拟量通道接口▲线性度：定义：转换器实际的转换特性与理想直线的最大偏差称为线性度。▲绝对精度：定义：在一个转换器中，任何数码所对应的实际模拟量输入与理论模拟输入之差的最大值称为绝对精度。▲转换速率：定义：ADC的转换速率是能够重复进行数据转换的速度，即每秒转换的次数。而完成一次A/D转换所需的时间（包括稳定时间），则是转换速率的倒数。第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日1.D/A转换器原理▲D/A转换器实际上是把输入数字量中的每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加，即“按权展开，然后相加”。因此，D/A转换器内部必须有一个解码网络，以实现按权值分别进行D/A转换；▲解码网络通常有两种：二进制加权电阻网络和T型电阻网络。现代D/A转换器的解码网络大多采用T型电阻网络。●为了说明T型电阻网络原理，现以4位D/A转换器为例加以介绍。如图8-2所示第二节D/A转换器第八章模拟量通道接口第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日第二节D/A转换器第八章模拟量通道接口图8-2T型电阻网络型D/A转换器◆输入数字量：b3b2b1b0输出电压：Vout若