电工学-第14章模拟信号与数字信号的相互转换
电工学(目录及教学基本要求)
第13章时序逻辑电路
1.掌握基本R-S触发器的逻辑功能。 2.掌握钟控R-S触发器、J-K触发器和D触发器的逻辑 功能及触发方式。 3.理解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。 4.理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。 5.理解555集成定时器的工作原理，了解用555集成定 时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。
第2章交流电路
1.理解正弦交流电中频率、角频率与周期之间，瞬时值、有效值与最大值之 间，相位、初相位与相位差之间的关系。 2.理解电路基本定律的相量形式和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流 电路的方法。 3.理解R、L、C在交流电路中的作用。 4.掌握串联交流电路中的阻抗、阻抗模和阻抗角的计算；理解串联交流电路 中电压与电流的相量关系、有效关系和相位关系。 5.掌握串联、并联和简单混联电路的计算方法。 6.了解正弦交流电路瞬时功率的概念，理解和掌握有功功率、功率因数的概 念和计算。 7.了解无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的方法及其经济意义。 8.了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及特征。 9.了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。
பைடு நூலகம்
第1章直流电路
1.了解电路的作用和组成。 2.理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和 电流源)的电压-电流关系。 3.理解电压、电流参考方向的意义。 4.了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。 5.了解电源的两种模型及其等效变换。 6.理解基尔霍夫定律，了解支路电流法、理解叠加定理和戴维 南定理。 7. 了解额定值和电功率的意义。 8.了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻和动态电阻的概 念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法。
第9章基本放大电路
1.了解模拟电路和数字电路的区别。 2.了解共射极、共集电极单管放大电路的组成和主要 特点；掌握静态分析和动态分析的计算方法。 3.了解多级放大的概念，掌握其静态和动态的计算方 法。 4.了解差分放大电路的电路组成，工作原理和输入输 出方式；掌握其静态和动态的计算方法。 5.了解基本互补对称放大电路的工作原理 。
第十四节 数模和模数转换电路
第1页，此课件共21页哦
数/模和模/数转换电路的概念
• 在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制或 被测量对象的有关变量，往往是一些连续变化的模拟量， 如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量必须转 换成数字量后才能输入到计算机进行处理。计算机处理的 结果，也常常需要转换为模拟信号，驱动相应的执行机构， 实现对被控对象的控制。若输入是非电的模拟信号，还需 通过传感器转换成电信号。实现模拟量变换成数字量的设 备称为模数转换器(A／D)，数字量转换成模拟量的设备称 为数模转换器(D／A)。
I/DLOWGUERT：N12输D输：：出入D数最A数C字大据寄地，锁存。输存器入工允的数作许写据电端信为源，号0和高0，H电数时低平字，电有逻I平O效辑U有T。地1输效。出。最当小和。信号同时有效时，将输 /入ICOUS寄T：2存：芯器输片中出片的电选内流输容2人。锁端存，到低D电A平C有寄效存。器中。 /RWFBR：1：芯输片入内寄部存反器馈的电写阻信输号入，引低脚电，平为有使效用。外当部、运I算LE放及大信器号时同提时供有反效馈时电阻 ，。DI0~DI7的数据被锁存到输入寄存器。
CLK：时钟信号。频率范围：10kHz~1.2MHz，通常采用500kHz。
第15页，此课件共21页哦
14.6 ADC0809与MCS-51单片机的接口方法
• 图中用于选通8路模拟输入的3根通道地址线A、B、C可直接与8031 的P0.0~P0.2相连，这是因为0809芯片内部具有通道地址锁存功能。 采用线选法寻址，由8031的地址总线P 2.0和/RD 、/WR信号线共同 配合以控制A／D转换器输入通道地址的锁存、启动转换和输出允许。
D／A转换器的基 准电压VREF由稳压 管上的电压分压后 提供。图中运算放 大器的作用将D／A 转换器输出电流转 换成电压输出。
电工基础第十四章信号与系统概述
空间辐射。 接收机将收到的高频信号进行处理，如放大、滤波和解调，
恢复为原来的电信号。 接收终端将电信号还原成原始信号，如喇叭。
二、通信网
通信网用于多用户的相互连接，目前通信网的网络结构主 要有图 14-6 所示的四种形式，图中标有字母的小圆代表用户终 端(在网络中称为节点)，连线代表通信链路。
4．总线型网
采用公共总线作为传输介质，结点通过硬件接口连向总线， 信号沿介质进行广播式传送。特点是安装易，可靠性高，但不 易管理，故障诊断和隔离困难。
本章小结
一、信号通过信道进行传输，表达信息。信道是信号传递 的媒介或途径。信道分为有线信道和无线信道。
二、将要传输的低频信号加载到高频载波信号上，以便于 信号的传输。解调是将原信号从已调信号中恢复出来。常用的 调制方法有调幅(AM)、调频(FM)、相位调制(PM)和脉码调 制(PCM)等。
图 14-2 数字信号
3．确定信号和随机信号 信号可用一个自变量的确定的函数来表示，对于任何指定 时刻，都有一个确定的值相对应，这种信号称为确定信号，如 正弦信号。 随机信号不能用自变量的一个确定的函数来表示，即：对 每一自变量的取值，其信号值是不确定的，如噪声干扰信号。
4．周期信号和非周期信号
二、调制和解调
信号的频率都很低，为便于信号远距有效的传输，需要将 信号进行一定的处理 。调制是将所要传递的电信号“搬移”到 高频正弦波上去的处理过程。要传递的信号称为调制信号，如 图 14-4(a) 所示。用于调制的高频正弦波称为载波, 如图 144(b) 所示。调制后的信号称为已调信号。相反的过程称为解调， 即从已调信号中恢复出调制信号来。
第十四章 信号与系统概述
电工学第14章门电路和组合逻辑电路
14.1 逻辑代数
逻辑代数运算规则
逻辑代数又称布尔代数，是分析与设计 逻辑电路的工具。逻辑代数表示的是逻辑关
系，它的变量取值只有1和0，表示两个相反
的逻辑关系。 基本运算有： 乘（与）运算、加（或） 运算、求反（非）运算。
1.基本运算规则
A+0=A , A+1=1 , A • 0=0 A • 1=A , A+A=1 , A+A=A
●
●
所用的乘积项数目最少
每个乘积项包含的因子最少
[例题1.3.4] 用卡诺图化简法将下式化简为最简与— 或函数式 Y = AC + AC + BC + BC 解：● 画出函数Y的卡诺图 对应 AC 项： AC 因为AC = A（ B + B）C BC
A 0
1 00 01 11 10
0 1
1 1
1
1
利用A+1=1 运算法则！
解：Y=AB+A B =AB+A+B
=(AB +A)+B =A+B
利用A+AB=A 运算法则！ 利用AB=A+B 运算法则！
*（2）卡诺图的表示及其化简
任何一个逻辑函数都可以表示为若干最小项之和 的形式 CD 00 01 11 10 二到五变量最小项的卡诺图 AB
卡诺图的表示： 0 AB m0 AB m2 1 AB m1 0 AB m3
A 0 1
B
A 0 m0
BC 00
01 11
10
00 m0 01 m4
m1 m 3 m2
m5 m7 m6 m9 m11 m10
m1 m3
m5 m7
模拟量和数字量的转换
OE
CLK: 时钟输入端 A0 、A1 、A2 ：8路模拟开关 的3位地址选通输入端。 VCC : 主电源输入端
GND：接地端
CL K VCC VREGF N(+D)
B1
1
28
2
27
3
26
4
25
5
24
6
23
ADC
7
22
8 0809 21
9
20
1019Biblioteka 111812
17
13
16
14
15
IN2 IN1 IN0 A0 A1 A2
A/D转换其实就是对采样信号进行量化和编码， 并最终输出二进制数码的过程。
模拟量和数字量的 转换
（2）逐次逼近A/D转换器
工作原理
3.2V uI
8V D/A
比
较
器
10
转换开始前，
先将逐次逼近寄
存器清零
转换控制信号
MSB 1000 LSB
逐次渐近 寄存器
MSB
LSB
并行数字输出 1000
参考 电源
时钟 信号
模拟量和数字量的 转换
一、任务目标
➢掌握D/A和A/D转换电路的 原理 ➢了解常用集成A/D和D/A 芯片的使用及性能参 数
模拟量和数字量的 转换 二、相关知识 （一）D/A转换器 （1）D/A转换器的基本原理 功能：把数字量转换成与其成一定比例关系的模拟量
要求：输出的模拟量与输入的数字量成正比。
CS ：输入寄存器选择信号 D13
WR1 ：输入寄存器写选通
D12
信号
D11
XFER ：数据传送信号 D10 (LSB)
《信号的转换》课件
采样：将数字信号 转换为时间离散、 幅度连续的信号
量化：将采样得到 的信号幅度离散化
编码：将量化后的 信号转换为二进制 码
滤波：将二进制码 转换为模拟信号， 并进行滤波处理以 消除噪声和干扰
Part Four
信号的放大与缩小
信号放大的原理和方法
信号放大原理：通 过增加信号的振幅 来提高信号的强度
整形原理：通过改变信号的波形，使其满足一定的要求 滤波方法：低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等 整形方法：限幅滤波、均值滤波、中值滤波、最小二乘滤波等 应用领域：通信、雷达、图像处理、信号处理等领域
滤波器和整形器的应用场景
电力系统：用于电力系统的 滤波和整形，提高电力系统 的稳定性和可靠性
音频处理：用于音频信号的 滤波和整形，提高音质和音
信号的转换
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
03
模拟信号与数字信号 的转换
05 信 号 的 调 制 与 解 调
07 信 号 的 转 换 技 术 展 望
02 信 号 转 换 的 基 本 概 念 04 信 号 的 放 大 与 缩 小 06 信 号 的 滤 波 与 整 形
特点：具有连续性、无限性、 时间相关性
优点：易于获取、处理和传输
缺点：易受干扰、精度有限、 存储困难
数字信号的定义和特点
特点：抗干扰能力强，传输 质量高，易于处理和存储
数字信号的表示：二进制编 码，如0和1
数字信号：由一系列离散的、 量化的、可编码的信号组成
数字信号的应用：通信、计 算机、电子设备等领域
模拟信号转换为数字信号的方法
电路中的数字转模拟转换器将数字信号转化为模拟信号
电路中的数字转模拟转换器将数字信号转化为模拟信号数字转模拟转换器在电路中的作用及原理数字转模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，简称DAC）是一种将数字信号转化为模拟信号的电子器件。
它在现代电子系统中起着重要的作用，广泛应用于音频处理、通信系统、仪器仪表等领域。
本文将对数字转模拟转换器的作用、原理以及应用进行介绍。
一、数字转模拟转换器的作用在数字系统中，处理的是经过采样离散得到的数字信号，而许多外部设备与传感器的输出信号为模拟信号。
为了使数字系统能够正确地与模拟设备进行通信和控制，就需要将数字信号转换为模拟信号。
这就是数字转模拟转换器的作用。
数字转模拟转换器可以将离散的数字信号通过一定的算法和电路设计，转换为与时间连续的模拟信号。
转换后的模拟信号可以模拟出原始数据的连续变化趋势和精确数值，因此可以被模拟设备准确地识别和处理。
二、数字转模拟转换器的工作原理数字转模拟转换器的工作原理是基于采样定理和数学插值的原理。
具体来说，数字转模拟转换器通过一系列的操作将输入的数字信号转换为模拟波形。
以下是数字转模拟转换器的基本工作原理：1. 样本保持（Sample and Hold）：采样保持电路会周期性的对输入的数字信号进行采样，并在下一个时刻保持这个值。
这样可以保持输入信号的连续性，使其能够实现模拟信号的平滑过渡。
2. 数字量化（Digital Quantization）：数字量化是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
通过使用模数转换器（ADC）将输入信号进行离散化，将连续的信号分成多个等间距的小区间。
每个小区间都对应一个离散的数字值。
3. 数字编码（Digital Encoding）：数字编码是指将量化后的数字信号用二进制数表示。
常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
4. 数字解码（Digital Decoding）：数字解码是将编码后的数字信号恢复为模拟信号的过程。
数字解码部分采用的是数模转换器（DAC），将二进制编码转换为相应的模拟电压或电流。
科普 模拟信号与数字信号的转换原理
科普模拟信号与数字信号的转换原理Analog signals and digital signals are two types of signals used in modern communication and electronic systems. 模拟信号和数字信号是现代通信和电子系统中使用的两种信号类型。
Analog signals are continuous waveforms that vary in time, while digital signals are discrete and represent information using a series of binary values. 模拟信号是随时间变化的连续波形，而数字信号是离散的，并使用一系列二进制值来表示信息。
The conversion between analog and digital signals is a fundamental process in modern technology, and understanding the principles behind this conversion is crucial for engineers and technicians. 在现代技术中，模拟信号和数字信号之间的转换是基本过程，了解这种转换背后的原理对工程师和技术人员至关重要。
The process of converting analog signals to digital signals involves several key steps. 将模拟信号转换为数字信号的过程涉及几个关键步骤。
First, the analog signal is sampled at regular intervals to capture its amplitude at specific points in time. 首先，对模拟信号进行定期采样，以在特定时间点捕获其振幅。