当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.3.3 并联比较型A/D转换器 > Video
直接型A/D转换
直接型的A/D转换
是一个最简单的设计方式
它的思路很简单
它是把刚才我们讲的
那个量化的那把尺子
直接搬到电路上予以实现
那我们在模拟电路当中
学习过单限比较器
单限比较器
是比较输入正负两端的电压值
如果大于 输出是1
如果小于 输出是0
那么它把那把尺子直接接在了
我们比较器的比较端
作为基准端
那我们一起来看一下
这个电路设计
大家看一下
首先它把刚才我们的那把尺子
所有的标度放在了这儿
15分之VREF
15分之3
15分之5
以此类推一直到15分之13
这个基准电压的实现
直接用电阻网络分压即可
而且电阻网络的取值很简单
大家看R、R
一直取到最后是2分之R
就实现了我们量化的时候
那个偏移
有了这样的实现
我就在每一个比较器的
基准电压负端
都取到了15分之1
15分之3 15分之5
一直到15分之13的
这些基准点
取到这个基准点之后
我们把需要转换的模拟电压
直接接进来
那这个时候你会看到
电压比较器就像一把尺子
当你的电压值
上升到什么位置的时候
它下边的那些
比较器输出都会是1
而剩下的
上面的比较器输出会是0
通过这样的一个转换
我们得到了一个直接的
这7个比较器的输出
而这7个比较器的输出
分别就代表了
当他们都是0的时候
说明你输入的电压
是0到15分之1VREF
当我的第一个比较器是1的时候
也就是00000001的时候
说明你输入的电压
是15分之1到15分之3VREF
以此类推
这个时候通过第一步
就完成了量化
到底有多少个Δ
这个时候其实我的这个
输出的01已经能够表达
但是这个表达并不是我们习惯的
二进制代表大小的那个代码
那么在量化完毕之后
我们看后续要进行编码了
我们希望把它表达成
我们熟悉的二进制的编码
比方说你是0的时候
我希望你输出的就是3位000
当你是0000001的时候
我希望你输出的是001
当你电压值到了15分之13
完成代码转换之后
变成3位二进制
这个电路不复杂
同学们用组合电路当中
学习的方法很快就能实现
但这个电路在工作的时候
是需要时间的
它并不是不需要时间
这边一出现这边代码就出来
它是需要时间的
那我们前面已经说了
当你在转换这个代码的时候
我模拟电压值还在变啊
如果没有这一级触发器
就会出现前端的量化出来的01
始终在那儿不稳定
那我代码转换出来的值
也就始终是不稳定的
甚至有可能
我一次代码转换都没有完
你前端量化出来的代码
已经又变化了
因此在此这个触发器
就起到了我们对前端的模拟量
进行离散 保存的作用
你在这个所有的触发器
它的时钟接在了一起
你接入你的时钟
时钟频率是你离散的频率的话
那这个时候
在相应的一个时间周期内
前端量化完毕的一个代码
会被锁存到D触发器
锁存之后
前端再变化不会有影响
直到下一个周期到达之后
我才会再一次
去取前端量化的结果
而在两个周期中间的间隔
一定要大于
我后边代码转换完成的时间
所以在这个电路当中
它的设计思路很简单 很直白
但很有效
首先把标尺用我们的比较器
来予以直观的一个实现
然后后端是用
我D触发器实现的一串寄存器
完成了离散采样
再后端是把你量化的结果
进行代码转换
这个电路可以工作在很高的速度
原因就在于
其实你离散的那个频率可以高
高到什么呢
高到只需要等待后边代码转换
完成一次转换就行
只要它转换完了
你就可以采新值
如果你需要
A/D转换频率这么高的话
那你最高就可以高到
刚才我们所分析的那个值
总结起来这个电路
第一个特点就是快
像我们刚才分析的
它要等的时间
就是我后续的建立时间
以及代码转换完成的一个时间
这个电路的精度
主要是受前边的这个分压网络
以及参考电压的影响
但这个分压网络呢
由于电阻的取值
相对还是比较简单的
因此也可以实现精度较高
由于它有存储器
所以这个电路
它不需要采保电路
总的说来这个电路的优点
还是很多的
但是这个电路最大的一个问题
在于电路的规模
电路的规模是说
如果是n位的话
它需要的是
2的n次方减一位比较器
比较器的个数
也就确定了我寄存器的个数
那么大家看这个式子
也就意味着
当我要增加1位的时候
比方说现在是3位
我要变成4位
整个这个电路的规模会翻倍
因此这个电路
它的规模直接跟位数相关
这是这个A/D的一个特点
但是这个A/D最大的优点
就是速度很快
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-3.2-2 MOS管的开关特性
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
--Video
-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
--Video
-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
--Video
-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
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
--Video
-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
--Video
-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
--Video
-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
--Video
-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
--Video
-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
--Video
-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
--Video
-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
--Video
-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
--Video
-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
--Video
-4.3-2-1 译码器
--Video
-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
--Video
-4.3-2-3-1 显示译码器
--Video
-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
--Video
-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
--Video
-6.1.3 时序电路的分类
--Video
-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
--Video
-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
--Video
-6.2.3 异步时序电路的分析方法
--Video
-6.3.1-1 寄存器
--Video
-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
--Video
-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
--Video
-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
--Video
-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
--Video
-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
--Video
-7.2-2 可编程ROM1
--Video
-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
--Video
-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
--Video
-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
--Video
-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
--Video
-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
--Video
-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
--Video
-11.1 数模和模数转换概述
--Video
-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
--Video
-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
--Video
-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
--Video
-11.3.1 A/D转换的基本原理
--Video
-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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