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。對于單極性D/A轉換,模擬輸出的理想值為零伏點。青浦區本地數模轉換器量大從優
是基本部件。圖中裝置通過一個模擬量參考電壓和一個電阻梯形網絡產生以參考量為基準的分數值的權電流或權電壓;而用由數碼輸入量控制的一組開關決定哪一些電流或電壓相加起來形成輸出量。所謂“權”,就是二進制數的每一位所**的值。例如三位二進制數“111“,右邊第1位的“權”是 20/23=1/8;第2位是21/23=1/4;第3位是22/23=1/2。位數多的依次類推。圖2為這種三位數模轉換器的基本電路,參考電壓VREF在R1、R2、R3中產生二進制權電流,電流通過開關。上海個性化數模轉換器銷售廠儀表促進了更快的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。
下面分別介紹每個性能參數的含義:1.失調誤差:實際數模轉換器和理想數模轉換器輸出存在固定的偏移,偏移量以LSB來表示,如圖2,失調誤差=0.3LSB 。2.增益誤差:實際數模轉換器和理想數模轉換器的輸出曲線存在增益誤差,其定義為實際數模轉換器最大電壓減去理想數模轉換器最大電壓,單位為LSB,如圖3的例子,增益誤差=0.7LSB 。3.積分非線性(INL):相同輸入數字碼時,實際數模轉換器的輸出減去其對應的理想數模轉換器輸出,單位為LSB。4.微分非線性(DNL ):實際數模轉換器在相鄰碼遞增切換時的電壓跳變的幅度((LSB)和1LSB的差值。
根據信號與系統的理論,數字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積,那么由卷積定理,數字信號的頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜(即Sa函數)的乘積。這樣,用Sa函數的倒數作為頻譜特性補償,由數字信號便可恢復為采樣信號。由采樣定理,采樣信號的頻譜經理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜。一般實現時,不是直接依據這些原理,因為尖銳的采樣信號很難獲得,因此,這兩次濾波(Sa函數和理想低通)可以合并(級聯),并且由于這各系統的濾波特性是物理不可實現的,所以在真實的系統中只能近似完成。如N位D/A轉換器,其分辨率為1/(2^N-1)。
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。數模轉換器,又稱D/A轉換器,簡稱DAC,它是把數字量轉變成模擬的器件。青浦區本地數模轉換器量大從優
失調誤差(或稱零點誤差)定義為數字輸入全為0碼時,其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。青浦區本地數模轉換器量大從優
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]青浦區本地數模轉換器量大從優
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