当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.3.1 A/D转换的基本原理 > Video
AD转换器
AD转换器的基本原理
是对输入连续变化的电压
输出为不连续的数字量
在进行AD转换的时候
要注意这么一件事儿
虽然你是要对上边这个图当中
连续的电压量进行转换
但是你不可能实现点点转换
那么必须在时间上有离散
时间上的离散
原因是源于
当你在转换某一点值的时候
进行AD转换的时候
这个A会继续的往前变化
它是连续的
那么在你转换的过程当中
你就丢掉了刚才在转换同时
连续量走过的那些量
那完成转换之后
进行下一次转换的时候
你又取到了
在连续量当中的下一个时刻
因此一个时刻和一个时刻
首先实现的是
时间上的离散
在为我的连续信号
进行时间上离散的时候
我们会遵循采样定理
采样定理说
你采样的频率
也就是你离散的那个频率
应该大于你所欲变换的
这个连续模拟量的
最高频率分量的2倍
只有在这种情况下
你进行采样之后
得到的那个离散值
如果再恢复成连续值的时候
才能够进行相应的还原
这是说时间上的离散
在时间上离散之后
我们看到我们的波形图
已经变成了这样
那么每一次转换的时候呢
再把相应时刻所获得的
那个模拟电压值
变成数字量
在变成数字量的时候
你要做的是量化和编码
所谓量化是对取样的电压
表示为最小数量的Δ的整数倍
我们说数字量和模拟量
最大的区别就在于
数字量有一个最小的量Δ
而模拟量没有
因此现在我有了模拟量
如果我要表达成数字量的话
我一定是说
它有我这个最小离散量
Δ的多少倍
那么剩下的那部分
你没有办法表达
也就是你丢失的部分
也就是我们转换当中的误差
第二编码
当你量化结果
用代码表达出来的时候
你可以采用二进制
也可以采用十进制
这种编码是为了后续
在信息处理的时候使用的
那么量化误差
当采样的电压
不能被Δ整除的时候
就引入了量化误差
我们下边来看
两种量化方式
先看第一种
如果说现在我输入的信号
是0到1伏的信号
而我希望用3位二进制
进行表达
那人们可以直接想到的
一个方法就是1伏除以8
那我每一次去比较的时候
就用这个Δ
去比较它的最小量
这是一种方法
这种方法的量化误差
我们可以看到
应该就是Δ
我们没有办法区分无限
趋近于八分之一伏的那个点
到底是归下边
还是归上边
只要它没有达到Δ
你都会把它归为0
因此单次转换的误差会是Δ
那我们对这种量化
在标定上
做一点点改动看看
单次转换的误差
有没有改进呢
我对左边的量化
进行两点改进
希望能够提高单次转换的精度
也就是减少单次转换的误差
我们看右边这张图
这个时候
我把起点放在了每一个
比较的标尺的终点
而且这时候
我改变了我的Δ值
Δ值也接近于八分之一伏
但它用的不是
它用的是十五分之二
大家可以自己总结一下
这个Δ跟那个3位之间的关系
十五分之一
这个时候
作为了我0的一个终点
那再往上呢
再加Δ之后
在这个范围之内
成了什么呢
成了十五分之三
一直往上加
仍然是8份
量化的这个范围仍然是8份
但是由于现在
我的基准点放在了终点
所谓我基准点放在了终点
比方说我的1的时候
我放的是十五分之二
基准点在十五分之二
比较谁是一个Δ的时候
我是跨在我终点两边进行比较
每一次转换的时候
带转换的这个模拟值
和它标定的这个终点
比较的时候
它的误差就变成了二分之一Δ
因此单次转换误差
这个时候就成了
我们标定的Δ的二分之一Δ
但也要说明一点
单次转换误差
标定为了二分之一Δ
是说你待转换的值
和你转换的你找的那个
基准点比较
如果是整个转换呢
这样的标定方式
并不能提高精度
因为这样的一个标定方式
统计的转换误差
还是一个Δ之间的量
是没有办法区分的
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
--Video
-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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