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1 # 聖玉仙米
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一、AD的基本概念
AD轉換是將時間連續和幅值連續的模擬量轉換為時間離散、幅值也離散的數字量。使輸出的數字量與輸入的模擬量成正比。
AD轉換的過程有四個階段,即採樣、保持、量化和編碼。
採樣是將連續時間信號變成離散時間信號的過程。經過採樣,時間連續、數值連續的模擬信號就變成了時間離散、數值連續的信號,稱為採樣信號。採樣電路相當於一個模擬開關,模擬開關週期性地工作。理論上,每個週期內,模擬開關的閉合時間趨近於0。在模擬開關閉合的時刻(採樣時刻),我們就“採”到模擬信號的一個“樣本”。
量化是將連續數值信號變成離散數值信號的過程。理論上,經過量化,我們就可以將時間離散、數值連續的採樣信號變成時間離散、數值離散的數字信號。
我們知道,在電路中,數字量通常用二進制代碼表示。因此,量化電路的後面有一個編碼電路,將數字信號的數值轉換成二進制代碼。
然而,量化和編碼總是需要一定時間才能完成,所以,量化電路的前面還要有一個保持電路。保持是將時間離散、數值連續的信號變成時間連續、數值離散信號的過程。在量化和編碼期間,保持電路相當於一個恆壓源,它將採樣時刻的信號電壓“保持”在量化器的輸入端。雖然邏輯上保持器是一個獨立的單元,但是,工程上保持器總是與採樣器做在一起。兩者合稱採樣保持器。
二、ADC的主要技術參數
1.分辨率
對於ADC來說,分辨率表示輸出數字量變化一個相鄰數碼所需要輸入模擬電壓的變化量。通常定義為滿刻度電壓與2n的比值,其中n為ADC的位數。例如具有12位分辨率的ADC能夠分辨出滿刻度的1/1212(0.0244%)。
有時分辨率也用A/D轉換器的位數來表示,如ADC0809的分辨率為8位,AD574的分辨率為12位。
2.量化誤差
量化誤差是由於ADC的有限分辨率引起的誤差,這是連續的模擬信號在整數量化後的固有誤差。對於四捨五入的量化法,量化誤差在±1/2LSB之間。
3.絕對精度
絕對精度是指在輸出端產生給定的數字代碼所表示的實際需要的模擬輸入值與理論上要求的模擬輸入值之差。
4.相對精度
它與絕對精度相似,所不同的是把這個偏差表示為滿刻度模擬電壓的百分數。
5.轉換時間
轉換時間是ADC完成一次轉換所需要的時間,即從啟動信號開始到轉換結束並得到穩定的數字輸出量所需要的時間,通常為微秒級。
6.量程
量程是指能轉換的輸入電壓範圍。
回覆列表
A是模擬,D是數字,A/D轉換,就是模擬信號轉換為數字信號(的裝置、的過程)。
隨著數字技術,特別是信息技術的飛速發展與普及,在現代控制。通信及檢測等領域,為了提高系統的性能指標,對信號的處理廣泛採用了數字計算機技術。由於系統的實際對象往往都是一些模擬量(如溫度。壓力。位移。圖像等),要使計算機或數字儀表能識別。處理這些信號,必須首先將這些模擬信號轉換成數字信號;而經計算機分析。處理後輸出的數字量也往往需要將其轉換為相應模擬信號才能為執行機構所接受。這樣,就需要一種能在模擬信號與數字信號之間起橋梁作用的電路-模數和數模轉換器。
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);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);a/d轉換器和d/a轉換器已成為信息系統中不可缺,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,現已研製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。