D/A轉換器的主要部件是電阻開關網絡,通常是由輸入的二進制數的各位控制一些開關,通過電阻網絡,在運算放大器的輸入端產生與二進制數各位的權成比例的電流,這些電流經過運算放大器相加和轉換而成為與二進制數成比例的模擬電壓。D/A轉換的原理電路如概述圖圖5-1所示,是一個足 夠精度的參考電壓,運算放大器輸入端的各支路對應待轉換數據的第0位、第1位、...、第n-1位。支路中的開關由對應的數位來控制,如果該數位位“1”,則對應的開關閉合;如果該數位為“0”,則對應的開關打開。各輸入支路中的電阻分別為R、2R、4R、...這些電阻稱為權電阻。它們把數字量轉換成電模擬量,即把二進制數字量轉換為與其數值成正比的電模擬量。 [1]如N位D/A轉換器,其分辨率為1/(2^N-1)。虹口區加工數模轉換器量大從優
N比特電阻分壓型DAC需要2N個電阻,電流舵DAC則需要2N-1個電流單元。電阻分壓型數模轉換器利用電阻對基準電壓VREF分壓產生1LSB的電壓,I LSB=VREF/2N,電流舵DAC由單位電流IO流過電阻負載RL產生的壓降IO*RL產生1LSB的電壓,所以電流舵DAC中的IO和位數以及RL的大小決定了VouT的幅度,VouT=(2N- I ) *RL*IO 。很明顯,圖5的兩種數模轉換器的輸出電壓特性均為單調性的。兩種數模轉換器的微分非線性誤差(DNL)均由單個器件的精度所決定,所以DNL會比較小,假設單元電流IO的標準偏差(Standard Deviation)為σ(I),則DNL大小為σ(I)/IO,而INL和流到RL上的單元電流個數n有關,INL大小為n1/2* σ(I)/IO寶山區質量數模轉換器銷售廠在轉換器電路設計中,一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。
D/A轉換器的主要特性指標包括以下幾方面:分辨率指**小輸出電壓(對應的輸入數字量只有比較低有效位為“1”)與比較大輸出電壓(對應的輸入數字量所有有效位全為“1”)之比。如N位D/A轉換器,其分辨率為1/(2^N-1)。在實際使用中,表示分辨率大小的方法也用輸入數字量的位數來表示。線性度用非線性誤差的大小表示D/A轉換的線性度。并且把理想的輸入輸出特性的偏差與滿刻度輸出之比的百分數定義為非線性誤差。轉換精度D/A轉換器的轉換精度與D/A轉換器的集成芯片的結構和接口電路配置有關。如果不考慮其他D/A轉換誤差時,D/A的轉換精度就是分辨率的大小,因此要獲得高精度的D/A轉換結果,首先要保證選擇有足夠分辨率的D/A轉換器。同時D/A轉換精度還與外接電路的配置有關,當外部電路器件或電源誤差較大時,會造成較大的D/A轉換誤差,當這些誤差超過一定程度時,D/A轉換就產生錯誤。
模擬數字轉換器即A/D轉換器,或簡稱ADC,通常是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。由于數字信號本身不具有實際意義,**表示一個相對大小。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準,比較常見的參考標準為比較大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小 [1]。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),A/D轉換的作用是將時間連續、幅值也連續的模擬信號轉換為時間離散、幅值也離散的數字信號,因此,A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。在實際電路中,這些過程有的是合并進行的,例如,取樣和保持,量化和編碼往往都是在轉換過程中同時實現的 [2]。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。
轉換時間轉換時間是指A/D轉換器從轉換控制信號到來開始,到輸出端得到穩定的數字信號所經過的時間 [7]。不同類型的轉換器轉換速度相差甚遠。其中并行比較A/D轉換器的轉換速度比較高,8位二進制輸出的單片集成A/D轉換器轉換時間可達到50ns以內,逐次比較型A/D轉換器次之,它們多數轉換時間在10-50μs以內。間接A/D轉換器的速度**慢,如雙積分A/D轉換器的轉換時間大都在幾十毫秒至幾百毫秒之間。在實際應用中,應從系統數據總的位數、精度要求、輸入模擬信號的范圍以及輸入信號極性等方面綜合考慮A/D轉換器的選用 [7]。在D/A轉換過程中,影響轉換精度的主要因素有失調誤差、增益誤差、非線性誤差和微分非線性誤差。長寧區智能數模轉換器推薦貨源
這些因素取決于ADC的采樣速率與分辨率、輸出數據速率,以及系統設計的功率要求,等等 [2]。虹口區加工數模轉換器量大從優
從圖1可以看出模數和數模轉換器在信號處理系統中所處的位置。以視頻信號的處理流程為例進行簡單的說明:1.通常傳感器會先感應,將自然的光影像轉化為模擬信號輸入。2.轉化得到的模擬信號會先進行放大,為了避免信號的高頻干擾成份在模數 轉換后折射到低頻區域,模擬信號會先進行抗混疊濾波(Antiabasing filter),再進行模數轉換。.濾波后的模擬視頻信號通過ADC變成數字視頻信號,數字視頻信號可通過數字信號處理電路進行濾波/圖像處理/壓縮的動作。4.當需要將該視頻信號輸出時,將數字電路處理過的視頻信號先經過數模轉換器轉化為模擬信號,由于數模轉換器直接輸出的信號仍然帶有時鐘臺階(step),所以會再經過光滑濾波器(smooth filter)后再輸出。虹口區加工數模轉換器量大從優
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