將模擬信號轉換成數字信號的電路,稱為模數轉換器(簡稱A/D轉換器或ADC,Analog to Digital Converter);將數字信號轉換為模擬信號的電路稱為數模轉換器(簡稱D/A轉換器或DAC,Digital to Analog Converter);A/D轉換器和D/A轉換器已成為計算機系統中不可缺少的接口電路。為確保系統處理結果的精確度,A/D轉換器和D/A轉換器必須具有足夠的轉換精度;如果要實現快速變化信號的實時控制與檢測,A/D與D/A轉換器還要求具有較高的轉換速度。轉換精度與轉換速度是衡量A/D與D/A轉換器的重要技術指標。 隨著集成技術的發展,現已研制和生產出許多單片的和混合集成型的A/D和D/A轉換器,它們具有愈來愈先進的技術指標。本章將介紹幾種常用A/D與D/A轉換器的電路結構、工作原理及其應用。儀表促進了更快的ADC速度和更多的通道數與密度,設計者必須評估轉換器的輸出格式,以及基本的轉換性能。嘉定區本地數模轉換器銷售廠
如果CCD的質量能夠滿足一定色彩位數的要求,為了獲得相應的輸出效果,就要求有相應位數的數模轉換實現數據采樣,才能獲得滿意的效果,如果CCD可以實現36位精度,卻使用了三個8位的數模轉換器,結果輸出出來就只剩下24位的數據精度了,這對于CCD是一種浪費,而如果使用三個16位的數模轉換器,是實現了48位的數據輸出,但效果與36位比較并無改善,對數模轉換器就是一種浪費了。1. 數模轉換器是將數字信號轉換為模擬信號的系統,一般用低通濾波即可以實現。數字信號先進行解碼,即把數字碼轉換成與之對應的電平,形成階梯狀信號,然后進行低通濾波。徐匯區智能數模轉換器工廠直銷當采樣率比信號頻率的兩倍還高的情況下才可能達到對原始信號的忠實還原,這一規律在采樣定理有所體現。
T型電阻網絡圖9-3為T型電阻網絡4位D/A轉換器的原理圖。圖9-3中電阻譯碼網絡是由R和2R兩種阻值的電阻組成T型電阻網絡,運算放大器構成電壓跟隨器,圖9-3中略去了數據鎖存器,電子開關S3、S2、S1、S0在二進制數D相應位的控制下或者接參考電壓VR(相應位為1)或者接地 (相應位為0)。當電子開關S3、S2、S1、S0全部接地時,從任一節點a、b、c、d向其左下看的等效電阻都等于R當D0單獨作用時,T型電阻網絡如圖9-4中的圖(a)所示。把a點左下等效成戴維寧電源,如圖9-4中的圖(b)所示;然后依次把b點、c點、d點它們的左下電路等效成戴維南電源時分別如圖9-4中的圖(c)、圖(d)、圖(e)所示。由于電壓跟隨器的輸入電阻很大,遠遠大于R,所以D0單獨作用時,d點電位幾乎就是戴維南電源的開路電壓D0VR/16,此時轉換器的輸出為 [4]
間接ADC是先將輸入模擬電壓轉換成時間或頻率,然后再把這些中間量轉換成數字量,常用的有中間量是時間的雙積分型ADC [5]。并聯比較型ADC:由于并聯比較型ADC采用各量級同時并行比較,各位輸出碼也是同時并行產生,所以轉換速度快是它的突出優點,同時轉換速度與輸出碼位的多少無關。并聯比較型ADC的缺點是成本高、功耗大。因為n位輸出的ADC,需要2n個電阻,(2n-1)個比較器和D觸發器,以及復雜的編碼網絡,其元件數量隨位數的增加,以幾何級數上升。所以這種ADC適用于要求高速、低分辯率的場合 [5]。DAC主要由數字寄存器、模擬電子開關、位權網絡、求和運算放大器和基準電壓源(或恒流源)組成。
轉換精度1、分辨率A/D轉換器的分辨率以輸出二進制(或十進制)數的位數來表示。它說明A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講,n位輸出的A/D轉換器能區分2n個不同等級的輸入模擬電壓,能區分輸入電壓的**小值為滿量程輸入的1/2n。在比較大輸入電壓一定時,輸出位數愈多,分辨率愈高。例如A/D轉換器輸出為8位二進制數,輸入信號比較大值為5V,那么這個轉換器應能區分出輸入信號的**小電壓為19.53mV [6]。2、轉換誤差轉換誤差通常是以輸出誤差的比較大值形式給出。它表示A/D轉換器實際輸出的數字量和理論上的輸出數字量之間的差別。常用比較低有效位的倍數表示。例如給出相對誤差不大于±LSB/2,這就表明實際輸出的數字量和理論上應得到的輸出數字量之間的誤差小于比較低位的半個字 [6]。對于單極性D/A轉換,模擬輸出的理想值為零伏點。奉賢區加工數模轉換器批量定制
數字信號先進行解碼,即把數字碼轉換成與之對應的電平,形成階梯狀信號,然后進行低通濾波。嘉定區本地數模轉換器銷售廠
由于實際使用的模擬數字轉換器不能進行完全實時的轉換,所以對輸入信號進行一次轉換的過程中必須通過一些外加方法使之保持恒定。常用的有采樣-保持電路,在大多數的情況里,通過使用一個電容器可以存儲輸入的模擬電壓,并通過開關或門電路來閉合、斷開這個電容和輸入信號的連接。許多模擬數字轉換集成電路在內部就已經包含了這樣的采樣-保持子系統 [2]。1.**儀表促進了更快的ADC速度和更多的通道數與密度,設計者必須評估轉換器的輸出格式,以及基本的轉換性能 [2]。嘉定區本地數模轉換器銷售廠
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