2. 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程。模擬信號(hào)經(jīng)帶限濾波,采樣保持電路,變?yōu)殡A梯形狀信號(hào),然后通過編碼器,使得階梯狀信號(hào)中的各個(gè)電平變?yōu)槎M(jìn)制碼。3. 比較器是將兩個(gè)相差不是很小的電壓進(jìn)行比較的系統(tǒng)。**簡(jiǎn)單的比較器就是運(yùn)算放大器。我們知道,運(yùn)算放大器在連有深度負(fù)反饋的條件下,會(huì)在線性區(qū)工作,有著增益很大的放大特性,在計(jì)算時(shí)往往認(rèn)為它放大的倍數(shù)是無(wú)窮大。而在沒有反饋的條件下,運(yùn)算放大器在線性區(qū)的輸入動(dòng)態(tài)范圍很小,即兩個(gè)輸入電壓有一定差距就會(huì)使運(yùn)算放大器達(dá)到飽和。如果同相端電壓較大,則輸出最大電壓,一般是+12V;如果反相端電壓較大,則輸出**小電壓...
N比特電阻分壓型DAC需要2N個(gè)電阻,電流舵DAC則需要2N-1個(gè)電流單元。電阻分壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換器利用電阻對(duì)基準(zhǔn)電壓VREF分壓產(chǎn)生1LSB的電壓,I LSB=VREF/2N,電流舵DAC由單位電流IO流過電阻負(fù)載RL產(chǎn)生的壓降IO*RL產(chǎn)生1LSB的電壓,所以電流舵DAC中的IO和位數(shù)以及RL的大小決定了VouT的幅度,VouT=(2N- I ) *RL*IO 。很明顯,圖5的兩種數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓特性均為單調(diào)性的。兩種數(shù)模轉(zhuǎn)換器的微分非線性誤差(DNL)均由單個(gè)器件的精度所決定,所以DNL會(huì)比較小,假設(shè)單元電流IO的標(biāo)準(zhǔn)偏差(Standard Deviation)為σ(I),則DNL大小為...
如果CCD的質(zhì)量能夠滿足一定色彩位數(shù)的要求,為了獲得相應(yīng)的輸出效果,就要求有相應(yīng)位數(shù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣,才能獲得滿意的效果,如果CCD可以實(shí)現(xiàn)36位精度,卻使用了三個(gè)8位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,結(jié)果輸出出來(lái)就只剩下24位的數(shù)據(jù)精度了,這對(duì)于CCD是一種浪費(fèi),而如果使用三個(gè)16位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,是實(shí)現(xiàn)了48位的數(shù)據(jù)輸出,但效果與36位比較并無(wú)改善,對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器就是一種浪費(fèi)了。1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的系統(tǒng),一般用低通濾波即可以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)先進(jìn)行解碼,即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電平,形成階梯狀信號(hào),然后進(jìn)行低通濾波。對(duì)于雙極性D/A轉(zhuǎn)換,理想值為負(fù)域滿量程。楊浦區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源...
8.有效位數(shù)(ENOB):實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器的SNDRREaL會(huì)小于理想情況,由上面的公式反推可以得到:ENOB= ( SNDRREAL.-1.76 ) /6.02 。9.總諧波失真(THD):所有階諧波的總能量稱為總諧波失真(單位為 dB )10.建立時(shí)間:輸入二進(jìn)制碼切換時(shí),輸出電壓建立到一定精度范圍內(nèi)所需要的時(shí)間,通常精度取0.5LSB,該性能反映了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度11.毛刺能量:輸入切換時(shí)在輸出呈現(xiàn)的短時(shí)間脈沖,成為毛刺,毛刺能量用該毛刺的面積表征,單位為pS*V。Unary電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分析方式和電阻分壓類型數(shù)模轉(zhuǎn)換器分析方式類似,圖5左邊是二比特的電阻分壓DAC,圖5右是二比特電流...
即0111...111到1000 ...000之間的轉(zhuǎn)換,此時(shí)所有電流單元開關(guān)都有開/關(guān)互換的動(dòng)作。假設(shè)單個(gè)電流單元的標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ(I),根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,可以簡(jiǎn)單的求得**差DNL為(2N _1)1/2*σ(I)/IOo。 INL偏差和Unary數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一樣的。分段組合由前面的分析可知Unary譯碼方式比二進(jìn)制權(quán)重方式能夠?qū)崿F(xiàn)更高的精度,但是其數(shù)字譯碼電路的復(fù)雜性以及功耗在高分辨率的要求下是以2的指數(shù)的方式增大,所以變的難以接受。對(duì)于更高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,一般用兩種方式相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),即分段組合法方式(Segmented Architecture)。其中MSB部分由Unary方式來(lái)實(shí)現(xiàn)...
視頻速度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(video-speed AD converter)是指針對(duì)視頻速度將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義,**表示一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn),比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為比較大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。真實(shí)的世界是模擬的世界,隨著集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝的進(jìn)步,信號(hào)的處理越來(lái)越多的以數(shù)字信號(hào)的方式進(jìn)行,數(shù)字電路處理信號(hào)的速度越來(lái)越快,精度也越來(lái)越高,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog Digital Converter...
N比特電阻分壓型DAC需要2N個(gè)電阻,電流舵DAC則需要2N-1個(gè)電流單元。電阻分壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換器利用電阻對(duì)基準(zhǔn)電壓VREF分壓產(chǎn)生1LSB的電壓,I LSB=VREF/2N,電流舵DAC由單位電流IO流過電阻負(fù)載RL產(chǎn)生的壓降IO*RL產(chǎn)生1LSB的電壓,所以電流舵DAC中的IO和位數(shù)以及RL的大小決定了VouT的幅度,VouT=(2N- I ) *RL*IO 。很明顯,圖5的兩種數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓特性均為單調(diào)性的。兩種數(shù)模轉(zhuǎn)換器的微分非線性誤差(DNL)均由單個(gè)器件的精度所決定,所以DNL會(huì)比較小,假設(shè)單元電流IO的標(biāo)準(zhǔn)偏差(Standard Deviation)為σ(I),則DNL大小為...
逐次逼近型ADC:逐次逼近型ADC是另一種直接ADC,它也產(chǎn)生一系列比較電壓VR,但與并聯(lián)比較型ADC不同,它是逐個(gè)產(chǎn)生比較電壓,逐次與輸入電壓分別比較,以逐漸逼近的方式進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的。逐次逼近型ADC每次轉(zhuǎn)換都要逐位比較,需要(n+1)個(gè)節(jié)拍脈沖才能完成,所以它比并聯(lián)比較型ADC的轉(zhuǎn)換速度慢,比雙分積型ADC要快得多,屬于中速ADC器件。另外位數(shù)多時(shí),它需用的元器件比并聯(lián)比較型少得多,所以它是集成ADC中,應(yīng)用較廣的一種 [5]。雙積分型ADC:屬于間接型ADC,它先對(duì)輸入采樣電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分,以獲得與采樣電壓平均值成正比的時(shí)間間隔,同時(shí)在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),用計(jì)數(shù)器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖(C...
模擬信號(hào)在時(shí)域上是連續(xù)的,因此可以將它轉(zhuǎn)換為時(shí)間上連續(xù)的一系列數(shù)字信號(hào)。這樣就要求定義一個(gè)參數(shù)來(lái)表示新的數(shù)字信號(hào)采樣自模擬信號(hào)速率。這個(gè)速率稱為轉(zhuǎn)換器的采樣率(samplingrate)或采樣頻率(samplingfrequency) [2]??梢圆杉B續(xù)變化、帶寬受限的信號(hào)(即每隔一時(shí)間測(cè)量并存儲(chǔ)一個(gè)信號(hào)值),然后可以通過插值將轉(zhuǎn)換后的離散信號(hào)還原為原始信號(hào)。這一過程的精確度受量化誤差的限制。然而,*當(dāng)采樣率比信號(hào)頻率的兩倍還高的情況下才可能達(dá)到對(duì)原始信號(hào)的忠實(shí)還原,這一規(guī)律在采樣定理有所體現(xiàn) [2]。它是信息所能分辨的小量,也就是我們所說的用1LSB(Least Significant B...
DAC和ADC在一些處理數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用程序中非常重要。模擬信號(hào)的可理解性或者保真性都可以得到改善,通過使用ADC將模擬的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的形式,然后數(shù)字信號(hào)再經(jīng)過“清理”,**終的數(shù)字脈沖再通過使用DAC重新轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。數(shù)字量是由一位一位的數(shù)碼構(gòu)成的,每個(gè)數(shù)位都**一定的權(quán)。比如,二進(jìn)制數(shù)1001, 比較高位的權(quán)是23=8,此位上的代碼1表示數(shù)值1*23=8;比較低位的權(quán)是20=1,此位上的,代碼1表示數(shù)值1*20=1;其它數(shù)位均為0,因此二進(jìn)制數(shù)1001就等于十進(jìn)制數(shù)9。 [1]為了把一個(gè)數(shù)字量變?yōu)槟M量,必須把每一位的數(shù)碼按照權(quán)來(lái)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量,再把各模擬量相加,這樣得到的總模擬...
數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(digital-to-analog conversion、D/A轉(zhuǎn)換器)是計(jì)算機(jī)采集控制系統(tǒng)與模擬量控制對(duì)象之間緊密聯(lián)系的橋梁。D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將離散的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化的模擬信號(hào); [1]一個(gè)常見的例子就是以下的這個(gè)處理過程:通過調(diào)制解調(diào)器,將計(jì)算機(jī)上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),然后通過雙絞電話線來(lái)傳輸。執(zhí)行這個(gè)功能的電路就叫做數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。對(duì)于應(yīng)用計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域,D/A轉(zhuǎn)換器是其不可缺少的重要組成部分。 [D/A轉(zhuǎn)換器基本上由4個(gè)部分組成,即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電源和模擬開關(guān)。楊浦區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比實(shí)際上從數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)看,INL的微分結(jié)果即...