计算机辅助测试技术
第8章 计算机辅助测试技术 9.3.4 模数转换器和数模转换器 CB7520(AD7520)电路原理图 3. D/A转换器的主要技术指标 当输入数字量变化最小(一个字)时，相应的输出模拟量变化与满量程输出之比(常用DAC位数表示)。 实际输入输出特性曲线偏离理想特性直线。 ● 分辨率 ● 转换时间(建立时间) ● 转换精度 ● 线性误差 当输入数字量从最小值跳转到最大值(满量程变化)时，输出模拟量从初始值达到稳态值所需的时间。 实际模拟输出与理论模拟输出的差异。 例题：某8位D/A转换器：如果最小输出电压为0.02V，当输入二进制时，输出电压是多少？ 若其分辨率以百分比表示，是多少？ 例题:下图为电阻网络电路，写出电流i和电压UR如果UR=10V，输入信号为1000，输出电压U0为多少？ 二 模数转换器 1.计数比较型ADC 电压比较器 状态寄存器 编码器 代码转换器 输出锁存器 Vi — 输出 二、一次接近型ADC DAC 接近寄存器 输出寄存器 脉冲源 - C VL Vs Vo VB CP 控制逻辑 输出 3 双积分型ADC 积分电路 过零电压比较器 控制逻辑 计数器 时 钟脉冲源 Vi -VREF Vs CP S1 S1 S2 输出 ■ A/D转换器的主要技术指标 ● 分辨率 ● 量程 输出数字变化对应于输入模拟电压的变化。 例：对于8位ADC，若量程为0~5V，可以表示分辨率 5V/28=5000mV/256≈20mV 或 8位 或 1/28=1/256 ADC可转换的模拟输入电压范围。 单极性量程(如0~5V) 双极性量程(如-10V~ 10V) ● 转换精度 ● 线性误差 ● 转换速率 与理想的转换结果相比，实际转换结果存在偏差。 单极性量程(如0~5V) 双极性量程(如-10V~ 10V) ● 转换精度 ● 线性误差 ● 转换速率 与理想的转换结果相比，实际转换结果存在偏差。 绝对精度：最低有效位(LSB)表示倍数。例如：±1LSB、±0.5LSB等。 相对精度：用绝对精度除以量程对应的最大输出数字百分比。例如：0.1%、0.4%等。 ADC理想线性转换特性的实际转换特性偏差最大。 ADC在单位时间内可以完成的极限转换次数。例如：10000次/s(或10kHz)。也可以用转换时间表示，例如:25μs(40kHz、40000次/s)。 * 几个术语: ■ 辅助计算机设计(CAD，Computer Aided Design) ■ 辅助计算机制造(CAM，Computer Aided Manufacture) ■ 计算机辅助测试(CAT，Computer Aided Test) 9.1 概述 计算机辅助测试的工作内容 ■ 自动化信号检测 1 测量动态参数 2 多点自动巡回检测 3 实时控制测量过程 4 自动校正和定标测量系统 5 自动分析和处理数据 ■ 智能测量系统 ■ 软件模拟电子系统 ■ 实时信号分析(处理)系统小而便宜 9.2 微机检测系统的组成及工作过程 9.3 微机输入通道的接口技术 9.3.1 测量放大器 放大器上下对称，即图中R1=R2，R4＝R6，R5＝R7。放大器闭环增益为： 程控增益放大器 程控增益放大器常用于实现量程的自动切换，以获得适当的分辨率。放大器闭环增益为： 程控增益放大器 程控增益放大器常用于实现量程的自动切换，以获得适当的分辨率。 各支路开关下图Si通断输入二进制数(d4d3d2d1)相应位控制。当di=1时，开关打开；当di=0时，开关Si断开。 增益： 程控增益结构 (3)隔离放大器 在实际的工业生产过程中，由于严重的用电干扰，在某些情况下，被测弱信号中叠加了高共模电压。如果共模电压超过千伏，非隔离仪器的数据仍然放大，其输入电路将受到严重损坏。此时，应使用隔离放大器。 隔离放大器的作用是防止意外高压浪涌侵入电路网络，屏蔽和抑制外部干扰，从而获得更高的精度。 变压器耦合隔离和光电耦合隔离通常用于隔离。 变压器隔离放大器的结构 光电隔离放大器的结构 滤波电路 虽然这些信号的处理方，包括模拟信号、脉冲信号、逻辑信号等，尽管这些信号的处理方法不同。但最终，它们它们变成标准信号(标准电压输出为0~±10V、0~±5V、0~5V。标准电流输出为(4)~20mA。)，供A/D收集，然后发送CPU内。 在采样/保持器中，滤波和放大电路A/D转换器的前面，在传感器后面，所以滤波放大电路的设计是好是坏，