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  • 不管为何值,在与比较器前的分压器比较时,总会大于(等于)某几个分压数值(例如下面4个),而小于其他的(上面3个)分压数值。于是下面的4个比较器输出高电平,而上面的3个比较器输出低电平。其结果经寄存器保持,...
  • 关于并联比较型AD转换器知识的整理

    千次阅读 2019-12-09 15:59:23
    附一篇相关博客https://blog.csdn.net/hap2y/article/details/80246767

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  • ADC模数转换器(并联比较型

    千次阅读 2018-05-19 15:53:50
    我在课后习题中发现了ADC并联比较型电路的题目,还有电路图,就此引发了思路。题目中的电路是三路的显示,我如果弄清楚了这个原理就可以做6路的显示了~    整体的框架,从左往右看就是输入电压电路、基准电压分压...

        成功不是将来才有的,而是从决定去做的那一刻起,持续累积而成。

        我选的课设题目是模数转换器, 题目要求: 输入: 0 5VDC, 输出:六位 TTL 电平, 转换速率: ≥ 1kHz, 输出可用 LED 灯指示。我已经设计出了电路,并且焊好了电路板,还荣幸地给老师和同学们进行了开题报告。接下来就说说我的设计方案吧!
        数电课本的第九章是讲的ADC转换和DAC转换,但是介绍ADC的电路设计的内容很少,只是介绍了一下ADC0809的芯片。我在课后习题中发现了ADC并联比较型电路的题目,还有电路图,就此引发了思路。题目中的电路是三路的显示,我如果弄清楚了这个原理就可以做6路的显示了~

        



        整体的框架,从左往右看就是输入电压电路、基准电压分压电路、比较电路、寄存电路、编码电路、TTL逻辑门电路和LED输出显示电路。
        这里我没有把两片74LS148编码器级联起来,是各自算的。因为题目中是要求输出六路显示就好了,也没说是六位二进制的表示啊。我如果级联了两片74148的芯片的话,我的输出结果就是2^6种了,按照并联比较电路的设计原理,我要在比较电路比较64次,才能在输出电路中有64种状态显示。
        我参照BCD码,四位二进制数可以表示十进制数,我就想用三位二进制数表示八进制数,换算量也刚刚好的~两片74ls148分别表示高三位和低三位,他们相互独立,只受来自编码器输入端0-7的输入信号影响。换算结果显示如图中公式,当然这是高三位和第三位都有输出时的显示结果,如果只有低三位的显示的话,就按照低三位的公式计算就好。
          这样我就可以不用比较64次的电压了。关键是不用那么多的各种芯片了。电路就简单了很多呢~
          这样换算单位显示有三个问题的:
       (1)用的芯片还是太多。比如我就按我上边的电路图来设计的话,我还是要比较16路电压的,就算是用LM339N集成芯片,我也要至少用4个LM339N来做比较的;如果这都不算多的话,那就来看看寄存电路吧,边沿D触发器74LS74芯片,一个芯片最多寄存两路输入输入,也就是我要16路的D触发器的话,就至少需要8个芯片;这些还不算编码电路和逻辑门电路的芯片,当然还要各种的VCC和GND,引脚连接也是个很大的问题。
        (2)计算公式太麻烦。另创了新的数据显示方法,思想上接受起来应该不是问题,但是八进制显然是不如十进制或者二进制来的方便直接的。两个芯片要分别按权相加再一起求和,算然逻辑上是可以算出来的,但是也要根据输出来修改一下这个输出公式的。
        (3)输出显示不直观。虽然是可以做到六位LED的输出了,可以根据灯由下至上亮的多少来判断输入电压的大小,但是输出显示还是要先经过公式计算才能得出来,不能直观的看出分辨值是多少。
         出于更简便地设计电路的思想,我做了一个决定,只比较六路。我们的课题只是要求输出显示六路啊,既然没说是六位二进制的显示,我都能用16位的结果显示六位输出了,我为什么不能用6位的结果显示六位的输出呢?既然是六位的输出了,那我只要比较六路的电压就好了啊,也不用编码器,也不用74LS00这些逻辑门了,从电路上可以简化好多的哦~
        直接上图吧!
        电路经过简化之后,瞬间简单了一大半啊!!!灰常开心,我就迫不及待地去焊电路板了,嘿嘿。
        再对简化后的电路进行一下分析:
        优点:(1)电路简单。那是毋庸置疑啊,不光画图简单,设计的电路板也简单啊!设计思路也更清晰更明了了。
                  (2)元件用的少,电路连接方便。
                  (3)LED输出显示直观,每个led之间的分辨值也都是Vref*1/6。输入的电平越高,led自下向上亮的灯就越多,而且口算就能得出Ui的大概结果。
        缺点:(1)相比64位、16位的比较结果,6位的比较结果显然分辨率会低一些。但是,在这个题目中最高精度可以达到 Vref*1/12,应用起来也是足够的了。
        至于CP脉冲信号,我能想到的是两种方式来给出:
        (1)直接输入脉冲信号,就像我们做数电实验一样;
        (2)做一个脉冲信号源。可以采用555定时器做一个多谐振荡器,如图所示,按照公式,设置一下R1、R2和电容C的值就好了。
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  • 并联比较型ADC方案

    2009-04-20 18:36:45
    并联比较型模数转换电路方案 具有极高的转换速度 但是转换精度稍有欠缺 需要较多的电阻 导致成本较高
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  • 并行比较型ADC/串并行

    千次阅读 2019-08-13 21:41:49
    刚开始看并行比较型的ADC的原理的时候,感觉和逐次比较型很像,因为电路结构中都包含了DAC和多个比较器并且看的所属的电路结构又是电阻分压式的。其实他们的差别在于并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行...

    先补充一下ADC的最早应用:ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号,长短播电台发接收等。
    刚开始看并行比较型的ADC的原理的时候,感觉和逐次比较型很像,因为电路结构中都包含了DAC和多个比较器并且看的所属的电路结构又是电阻分压式的。其实他们的差别在于并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称FLash型。
    逐次逼近型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB开始,顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较,经n次比较而输出数字值。
    本文中介绍的工作原理是以电阻分压为例子的,但在逐次比较中也介绍了电阻分压式的容易受温度影响,猜想应也存在电荷分压、电流分压的方法,只不过这里还没有介绍。
    由于转换速率极高, n位的转换需要2n - 1个比较器,因此电路规模也极大,价格也高,只适用于AD 转换器等速度特别高的领域。

    电路结构及原理

    直接转换ADC。
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    并行ADC转换特点

    1)由于转换是并行的,其转换时间只受比较器、触发器和编码电路延迟时间的限制,因此转换速度最快。
    (2)随着分辨率的提高,元件数目要按几何级数增加。一个n位转换器,所用比较器的个数为2n-1,如8位的并行A/D转换器就需要28-1=255个比较器。由于位数愈多,电路愈复杂,因此制成分辨率较高的集成并行A/D转换器是比较困难的。
    (3)精度取决于分压网络和比较电路。
    (4)动态范围取决于VREF。
    单片集成并行比较型A/D转换器的产品很多,如AD公司的AD9012(TTL工艺,8位)、AD9002(ECL工艺,8位)、AD9020(TTL工艺,10位)等。

    改进方法

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述其实就是将一次比较变成了两次比较,可以成倍数的减少所需要的比较器的个数。对于n位的逐次比较器就需要比较n次,而对于并行比较型ADC只需要比较两次,因此在速度上是很高的。

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  • MATLAB 数字滤波器 直接型转并联型

    千次阅读 2018-11-21 17:34:31
    最近在学习数字滤波器的设计,有一道题是直接型滤波器转成并联型滤波器。 查到网上的dir2par函数还需要cplxcomp函数,才能计算。我手敲了全部代码发现效果并不好,于是自己手写了一个。 由于最近课业繁重,就不详细...

    手写的MATLAB dir2par函数

    最近在学习数字滤波器的设计,有一道题是直接型滤波器转成并联型滤波器。
    查到网上的dir2par函数还需要cplxcomp函数,才能计算。我手敲了全部代码发现效果并不好,于是自己手写了一个。

    由于最近课业繁重,就不详细说了,主要说一下residuesz。
    这个函数很厉害,大家可以使用doc residuesz查看它的文档。

    我一直不是很喜欢help,它给出的帮助很少,而且matlab交互窗就那么大,看起来也不方便。文档的话有详细的使用方法,还有部分算法说明。看的同时也能提示英语水平 hhh。

    residuez函数

    这个函数说白了,就是将直接型的系统函数,分解成

    doc residuesz的部分截图
    很多个一阶项的相加,并联型就是将这些一阶项两两合并变成二阶项。然后就没有然后了……

    当然这里需要考虑奇偶的问题,如果是奇数的话,就有一个一阶项不能合并。单独处理它就好了。

    贴代码

    function [C,B,A]=dir2par(b,a)
    % 直接型转并联型
    [r,p,C]=residuez(b,a);% 直接项 常数项
    % 计算r/p的长度【两者长度相同】
    % 若为奇数 会留下一个一阶项(全部为实数) 不能完全两两组合
    % 若为偶数 则所有项两两组合
    
    %% 初始化
    N=length(r);
    % 初始化B,A
    % 3列代表二阶项
    A=zeros(ceil(N/2),3);B=A;
    
    %% 求解B,A
    k=1;% 遍历过程中R和P的下标
    if mod(N,2)==1 % 为奇数
        for i=1:2:N-1
            % 将零点和极点分别两两组合,最后剩一个
            % r(1)和r(2),r(3)和r(4)……以此类推 r(N-2)和r(N-1)
            [B(k,:),A(k,:)]=residuez([r(i),r(i+1)],[p(i),p(i+1)],0);
            % 上一行代码的目的就是两两合并,然后分子存B,分母存A(注意是三个参数)
            k=k+1;
        end
        % 注意一阶项的处理,doc residuez可以看到极点 z^-1项的系数带负号
        % 要把这个负号重新添上
        % 补最后一项 一阶项
        B(end,:)=[r(end),0,0];
        A(end,:)=[1,-p(end),0];
    else
        for i=1:2:N
            % 将零点和极点分别两两组合,最后剩一个
            % r(1)和r(2),r(3)和r(4)……以此类推 r(N-2)和r(N-1)
            [B(k,:),A(k,:)]=residuez([r(i),r(i+1)],[p(i),p(i+1)],0);
            k=k+1;
        end
    end
    end
    

    中间那个三参数的使用可以看文档。

    Best wishes! Happy everyday~

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