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由于實(shí)際使用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器不能進(jìn)行完全實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換,所以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換的過(guò)程中必須通過(guò)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(shù)的情況里,通過(guò)使用一個(gè)電容器可以存儲(chǔ)輸入的模擬電壓,并通過(guò)開(kāi)關(guān)或門(mén)電路來(lái)閉合、斷開(kāi)這個(gè)電容和輸入信號(hào)的連接。許多模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路在內(nèi)部就已經(jīng)包含了這樣的采樣-保持子系統(tǒng) [2]。1.**儀表促進(jìn)了更快的ADC速度和更多的通道數(shù)與密度,設(shè)計(jì)者必須評(píng)估轉(zhuǎn)換器的輸出格式,以及基本的轉(zhuǎn)換性能 [2]。在轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)中,一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。黃浦區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
分辨率分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制位數(shù)。位數(shù)越多,分辨率越高。對(duì)一個(gè)分辨率為n位的D/A轉(zhuǎn)換器,能夠分辨的輸入信號(hào)為滿量程的1/2n。 [1]例如:8位的D/A轉(zhuǎn)換器,若電壓滿量程為5V,則能分辨的**小電壓為5V/28≈20mV, 10位的D/A轉(zhuǎn)換器,若電壓滿量程為5V,則能分辨的**小電壓為5V/210≈5mV。轉(zhuǎn)換時(shí)間圖5-2轉(zhuǎn)換時(shí)間是指D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)字量輸入到轉(zhuǎn)換輸出穩(wěn)定為止所需的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間也叫隱定時(shí)間或者建立時(shí)間。當(dāng)輸出的模擬量為電壓時(shí),建立時(shí)間較長(zhǎng),主要是輸出運(yùn)算放大器所需的時(shí)間。圖5-2中所示的ts即為轉(zhuǎn)換時(shí)間。寶山區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器現(xiàn)價(jià)在實(shí)際使用中,表示分辨率大小的方法也用輸入數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示。
二進(jìn)制權(quán)重圖6是5比特二進(jìn)制權(quán)重的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方式,總共只有5個(gè)二進(jìn)制編碼的電流單元,即后一個(gè)電流大小是前一個(gè)的兩倍,5比特二進(jìn)制輸入直接控制5個(gè)開(kāi)關(guān),用以確定流到負(fù)載RL的電流大小,形成模擬電壓輸出Vout。此方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制非常簡(jiǎn)單,N比特?cái)?shù)字輸入碼直接依次加在二進(jìn)制加權(quán)電流單元開(kāi)關(guān)上,不需要任何的譯碼動(dòng)作。為了達(dá)到比較好的版圖匹配,n*IO電流單元由n個(gè)單獨(dú)的IO單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制加權(quán)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)就是DNL 比較差,理論上來(lái)講,**差的DNL發(fā)生在MSB(Most significant Bit)的轉(zhuǎn)換:
D/A轉(zhuǎn)換器的主要部件是電阻開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò),通常是由輸入的二進(jìn)制數(shù)的各位控制一些開(kāi)關(guān),通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò),在運(yùn)算放大器的輸入端產(chǎn)生與二進(jìn)制數(shù)各位的權(quán)成比例的電流,這些電流經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器相加和轉(zhuǎn)換而成為與二進(jìn)制數(shù)成比例的模擬電壓。D/A轉(zhuǎn)換的原理電路如概述圖圖5-1所示,是一個(gè)足 夠精度的參考電壓,運(yùn)算放大器輸入端的各支路對(duì)應(yīng)待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的第0位、第1位、...、第n-1位。支路中的開(kāi)關(guān)由對(duì)應(yīng)的數(shù)位來(lái)控制,如果該數(shù)位位“1”,則對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)閉合;如果該數(shù)位為“0”,則對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)打開(kāi)。各輸入支路中的電阻分別為R、2R、4R、...這些電阻稱為權(quán)電阻。它們把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電模擬量,即把二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換為與其數(shù)值成正比的電模擬量。 [1]一般情況下,影響D/A轉(zhuǎn)換精度的主要環(huán)境和工作條件因素是溫度和電源電壓變化。
轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間是指A/D轉(zhuǎn)換器從轉(zhuǎn)換控制信號(hào)到來(lái)開(kāi)始,到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 [7]。不同類型的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度相差甚遠(yuǎn)。其中并行比較A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度比較高,8位二進(jìn)制輸出的單片集成A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)到50ns以內(nèi),逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器次之,它們多數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間在10-50μs以內(nèi)。間接A/D轉(zhuǎn)換器的速度**慢,如雙積分A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間大都在幾十毫秒至幾百毫秒之間。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)從系統(tǒng)數(shù)據(jù)總的位數(shù)、精度要求、輸入模擬信號(hào)的范圍以及輸入信號(hào)極性等方面綜合考慮A/D轉(zhuǎn)換器的選用 [7]。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng),是一個(gè)濾波、采樣保持和編碼的過(guò)程。閔行區(qū)個(gè)性化數(shù)模轉(zhuǎn)換器量大從優(yōu)
主要的輸出選項(xiàng)是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、LVDS(低壓差分信令),以及CML(電流模式邏輯) [2]。黃浦區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路,稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC,Analog to Digital Converter);將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC,Digital to Analog Converter);A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器已成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的接口電路。為確保系統(tǒng)處理結(jié)果的精確度,A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器必須具有足夠的轉(zhuǎn)換精度;如果要實(shí)現(xiàn)快速變化信號(hào)的實(shí)時(shí)控制與檢測(cè),A/D與D/A轉(zhuǎn)換器還要求具有較高的轉(zhuǎn)換速度。轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度是衡量A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的重要技術(shù)指標(biāo)。 隨著集成技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)已研制和生產(chǎn)出許多單片的和混合集成型的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器,它們具有愈來(lái)愈先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)。本章將介紹幾種常用A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用。黃浦區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
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