輸入時其輸出值與理想輸出值(滿量程)之間的偏差表示,一般也用LSB的份數或用偏差值相對滿量程的百分數來表示。非線性誤差D/A轉換器的非線性誤差定義為實際轉換特性曲線與理想特性曲線之間的比較大偏差,并以該偏差相對于滿量程的百分數度量。在轉換器電路設計中,一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。并行數模轉換數模轉換有兩種轉換方式:并行數模轉換和串行數模轉換。圖1為典型的并行數模轉換器的結構。虛線框內的數碼操作開關和電阻網絡是基本部件。數模轉換器電路還用在利用反饋技術的模數轉換器設計中。長寧區本地數模轉換器工廠直銷8.有效位數(ENOB):實際數模轉換器的SNDRREaL會小于理想情況,由上面的公式...
失調誤差失調誤差(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。對于單極性D/A轉換,模擬輸出的理想值為零伏點。對于雙極性D/A轉換,理想值為負域滿量程。偏差值的大小一般用LSB的份數或用偏差值相對滿量程的百分數來表示。增益誤差D/A轉換器的輸入與輸出傳遞特性曲線的斜率稱為D/A轉換增益或標度系數,實際轉換的增益與理想增益之間的偏差稱為增益誤差(或稱標度誤差)。增益誤差在消除失調誤差后用滿碼。對于雙極性D/A轉換,理想值為負域滿量程。奉賢區通用數模轉換器批量定制倒T型電阻網絡圖9-6為倒T型電阻網絡D/A轉換器原理圖。由于P點接地、N點虛地,所以不論數碼D0、D1、...
當該位的值是“0”時,與地接通;當該位的值是“1”時,與輸出相加母線接通。幾路電流之和經過反饋電阻Rf產生輸出電壓。電壓極性與參考量相反。輸入端的數字量每變化1,*引起輸出相對量變化1/23=1/8,此值稱為數模轉換器的分辨率。位數越多分辨率就越高,轉換的精度也越高。工業自動控制系統采用的數模轉換器大多是10位、12位,轉換精度達0.5~0.1%。串行數模轉換串行數模轉換是將數字量轉換成脈沖序列的數目,一個脈沖相當于數字量的一個單位,然后將每個脈沖變為單位模擬量,并將所有的單位模擬量相加,就得到與數字量成正比的模擬量輸出,從而實現數字量與模擬量的轉換。使得階梯狀信號中的各個電平變為二進制碼。楊...
2. 模數轉換器是將模擬信號轉換成數字信號的系統,是一個濾波、采樣保持和編碼的過程。模擬信號經帶限濾波,采樣保持電路,變為階梯形狀信號,然后通過編碼器,使得階梯狀信號中的各個電平變為二進制碼。3. 比較器是將兩個相差不是很小的電壓進行比較的系統。**簡單的比較器就是運算放大器。我們知道,運算放大器在連有深度負反饋的條件下,會在線性區工作,有著增益很大的放大特性,在計算時往往認為它放大的倍數是無窮大。而在沒有反饋的條件下,運算放大器在線性區的輸入動態范圍很小,即兩個輸入電壓有一定差距就會使運算放大器達到飽和。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...
8.有效位數(ENOB):實際數模轉換器的SNDRREaL會小于理想情況,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.建立時間:輸入二進制碼切換時,輸出電壓建立到一定精度范圍內所需要的時間,通常精度取0.5LSB,該性能反映了數模轉換器的速度11.毛刺能量:輸入切換時在輸出呈現的短時間脈沖,成為毛刺,毛刺能量用該毛刺的面積表征,單位為pS*V。Unary電流舵數模轉換器的分析方式和電阻分壓類型數模轉換器分析方式類似,圖5左邊是二比特的電阻分壓DAC,圖5右是二比特電流...
D/A轉換器由數碼寄存器、模擬電子開關電路、解碼網絡、求和電路及基準電壓幾部分組成。數字量以串行或并行方式輸入、存儲于數碼寄存器中,數字寄存器輸出的各位數碼,分別控制對應位的模擬電子開關,使數碼為1的位在位權網絡上產生與其權值成正比的電流值,再由求和電路將各種權值相加,即得到數字量對應的模擬量。按解碼網絡結構不同T型電阻網絡D/A轉換器相關示圖倒T型電阻網絡D/A轉換器權電流D/A轉換器權電阻網絡D/A轉換器按模擬電子開關電路的不同CMOS開關型D/A轉換器(速度要求不高)雙極型開關D/A轉換器 電流開關型(速度要求較高)ECL電流開關型(轉換速度更高)在D/A轉換過程中,影響轉換精度的主要因...
逐次逼近型ADC:逐次逼近型ADC是另一種直接ADC,它也產生一系列比較電壓VR,但與并聯比較型ADC不同,它是逐個產生比較電壓,逐次與輸入電壓分別比較,以逐漸逼近的方式進行模數轉換的。逐次逼近型ADC每次轉換都要逐位比較,需要(n+1)個節拍脈沖才能完成,所以它比并聯比較型ADC的轉換速度慢,比雙分積型ADC要快得多,屬于中速ADC器件。另外位數多時,它需用的元器件比并聯比較型少得多,所以它是集成ADC中,應用較廣的一種 [5]。雙積分型ADC:屬于間接型ADC,它先對輸入采樣電壓和基準電壓進行兩次積分,以獲得與采樣電壓平均值成正比的時間間隔,同時在這個時間間隔內,用計數器對標準時鐘脈沖(C...
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...
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...
數字模擬轉換(digital-to-analog conversion、D/A轉換器)是計算機采集控制系統與模擬量控制對象之間緊密聯系的橋梁。D/A轉換器的作用是將離散的數字信號轉換為連續變化的模擬信號; [1]一個常見的例子就是以下的這個處理過程:通過調制解調器,將計算機上數據轉換為模擬信號,然后通過雙絞電話線來傳輸。執行這個功能的電路就叫做數字模擬轉換器(DAC)。對于應用計算機采集系統的工業控制領域,D/A轉換器是其不可缺少的重要組成部分。 [數模轉換器是將數字信號轉換為模擬信號的系統,一般用低通濾波即可以實現。寶山區智能數模轉換器現價模擬信號在時域上是連續的,因此可以將它轉換為時間上連...
這種轉換器的基本原理是把輸入的模擬信號按規定的時間間隔采樣,并與一系列標準的數字信號相比較,數字信號逐次收斂,直至兩種信號相等為止。然后顯示出**此信號的二進制數,模擬數字轉換器有很多種,如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同模擬數字轉換器功能相反的稱為“數字模擬轉換器”,亦稱“譯碼器”,它是把數字量轉換成連續變化的模擬量的裝置,也有許多種和許多形式 [3]。模數轉換一般要經過采樣、量化和編碼這幾個步驟 [4]。在滿刻度輸出的條件下,溫度每升高1℃,輸出變化的百分數定義為溫度系數。靜安區本地數模轉換器怎么樣DAC主要由數字寄存器、模擬電子開關、位權網絡、求和運算放大器...
工作溫度范圍一般情況下,影響D/A轉換精度的主要環境和工作條件因素是溫度和電源電壓變化。由于工作溫度會對運算放大器加權電阻網絡等產生影響,所以只有在一定的工作范圍內才能保證額定精度指標。較好的D/A轉換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。多數器件其靜、動態指標均在25℃的工作溫度下測得的,工作溫度對各項精度指標的影響用溫度系數來描述,如失調溫度系數、增益溫度系數、微分線性誤差溫度系數等。一般情況下,影響D/A轉換精度的主要環境和工作條件因素是溫度和電源電壓變化。黃浦區本地數模轉換器生產企業轉換精度是指D/A轉換器的實際輸出與理論值之間的誤...
當D1單獨作用時,T型電阻網絡如圖9-5中的圖(a)所示,其d點左下電路的戴維寧等效如圖9-5中的圖(b)所示。同理,D2單獨作用時d點左下電路的戴維寧等效電源如圖9-5中的圖(c)所示;D3單獨作用時d點左下電路的戴維南等效電源如圖9-5中的圖(d)所示。故D1、D2、D3單獨作用時轉換器的輸出分別為 [4]T型電阻網絡由于只用了R和2R兩種阻值的電阻,因此其精度易于提高,也便于制造集成電路。但是,T型電阻網絡也存在以下缺點:在工作過程中,T型網絡相當于一根傳輸線,從電阻開始到運放輸入端建立起穩定的電流電壓為止需要一定的傳輸時間,當輸入數字信號位數較多時,將會影響D/A轉換器的工作速度。另外...
數字模擬轉換(digital-to-analog conversion、D/A轉換器)是計算機采集控制系統與模擬量控制對象之間緊密聯系的橋梁。D/A轉換器的作用是將離散的數字信號轉換為連續變化的模擬信號; [1]一個常見的例子就是以下的這個處理過程:通過調制解調器,將計算機上數據轉換為模擬信號,然后通過雙絞電話線來傳輸。執行這個功能的電路就叫做數字模擬轉換器(DAC)。對于應用計算機采集系統的工業控制領域,D/A轉換器是其不可缺少的重要組成部分。 [較好的D/A轉換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。徐匯區智能數模轉換器量大從優2.主要的...
一些早期的轉換器的響應類型呈對數關系,由此來執行A-law算法或μ-law算法編碼。誤差模擬數字轉換器的誤差有若干種來源。量化錯誤和非線性誤差(假設這個模擬數字轉換器標稱具有線性特征)是任何模擬數字轉換中都存在的內在誤差。也有一種被稱作孔徑錯誤(aperture error),它是由于時鐘的不良振蕩,且常常在對時域信號數字化的過程中出現。這種誤差用一個稱為“比較低有效位”的參數來衡量。采樣率模擬信號在時域上是連續的,因此可以將它轉換為時間上連續的一系列數字信號。這樣就要求定義一個參數來表示新的數字信號采樣自模擬信號速率。這個速率稱為轉換器的采樣率或采樣頻率。它由若干個相同的R、2R網絡節組成,...
工作溫度范圍一般情況下,影響D/A轉換精度的主要環境和工作條件因素是溫度和電源電壓變化。由于工作溫度會對運算放大器加權電阻網絡等產生影響,所以只有在一定的工作范圍內才能保證額定精度指標。較好的D/A轉換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。多數器件其靜、動態指標均在25℃的工作溫度下測得的,工作溫度對各項精度指標的影響用溫度系數來描述,如失調溫度系數、增益溫度系數、微分線性誤差溫度系數等。和權電阻網絡比較,由于它只有R、2R兩種阻值,從而克服了權電阻阻值多,且阻值差別大的缺點 [1]。金山區質量數模轉換器工廠直銷2. 模數轉換器是將模擬信號...
倒T型電阻網絡圖9-6為倒T型電阻網絡D/A轉換器原理圖。由于P點接地、N點虛地,所以不論數碼D0、D1、D2、D3是0還是1,電子開關S0、S1、S2、S3都相當于接地。因此,圖9-6中各支路電流I0、I1、I2、I3和IR的大小不會因二進制數的不同而改變。并且,從任一節點a、b、C、d向左上看的等效電阻都等于R,所以流出VR的總電流為 [4]倒T型電阻網絡也只用了R和2R兩種阻值的電阻,但和T型電阻網絡相比較,由于各支路電流始終存在且恒定不變,所以各支路電流到運放的反相輸入端不存在傳輸時間,因此具有較高的轉換速度。 [4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...
這種轉換器的基本原理是把輸入的模擬信號按規定的時間間隔采樣,并與一系列標準的數字信號相比較,數字信號逐次收斂,直至兩種信號相等為止。然后顯示出**此信號的二進制數,模擬數字轉換器有很多種,如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同模擬數字轉換器功能相反的稱為“數字模擬轉換器”,亦稱“譯碼器”,它是把數字量轉換成連續變化的模擬量的裝置,也有許多種和許多形式 [3]。模數轉換一般要經過采樣、量化和編碼這幾個步驟 [4]。它由若干個相同的R、2R網絡節組成,每節對應于一個輸入位。節與節之間串接成倒T形網絡。青浦區個性化數模轉換器性價比數字量是用代碼按數位組合起來表示的,對于有權...
實際上從數學關系來看,INL的微分結果即是DNL, DNL的積分結果即是INL 。5.單調性:單調性是指數模轉換器輸入在逐漸增加時,輸出也是逐步增加的,若輸入增加,輸出卻減小,此時即呈現非單調性,如圖4左是單調性的,圖4右是非單調性的,此時DNL會小于-1LSB6.信噪比(SNR:即信號功率比上噪聲功率(dB),前面己經證實過,理想N位數模轉換器SNRMax=6.02N+1.76 dB,實際SNR會小于理想值。7.信噪失真比(SNDR):即信號功率比上噪聲功率加諧波功率(dB ),噪聲包含量化噪聲和干擾噪聲等等,失真則是因數模轉換器的非線性輸出一輸入關系所引起的,在頻譜上出現信號諧波。在轉換器...
輸入時其輸出值與理想輸出值(滿量程)之間的偏差表示,一般也用LSB的份數或用偏差值相對滿量程的百分數來表示。非線性誤差D/A轉換器的非線性誤差定義為實際轉換特性曲線與理想特性曲線之間的比較大偏差,并以該偏差相對于滿量程的百分數度量。在轉換器電路設計中,一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。并行數模轉換數模轉換有兩種轉換方式:并行數模轉換和串行數模轉換。圖1為典型的并行數模轉換器的結構。虛線框內的數碼操作開關和電阻網絡是基本部件。許多模擬數字轉換集成電路在內部就已經包含了這樣的采樣-保持子系統 [2]。長寧區智能數模轉換器量大從優混疊所有的模擬數字轉換器以每隔一定時間進行采樣的形式進行工作。因...
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...
可以采集連續變化、帶寬受限的信號(即每隔一時間測量并存儲一個信號值),然后可以通過插值將轉換后的離散信號還原為原始信號。這一過程的精確度受量化誤差的限制。然而,*當采樣率比信號頻率的兩倍還高的情況下才可能達到對原始信號的忠實還原,這一規律在采樣定理有所體現。由于實際使用的模擬數字轉換器不能進行完全實時的轉換,所以對輸入信號進行一次轉換的過程中必須通過一些外加方法使之保持恒定。常用的有采樣-保持電路,在大多數的情況里,通過使用一個電容器可以存儲輸入的模擬電壓,并通過開關或門電路來閉合、斷開這個電容和輸入信號的連接。許多模擬數字轉換集成電路在內部就已經包含了這樣的采樣-保持子系統。比較器是將兩個相...
DAC主要由數字寄存器、模擬電子開關、位權網絡、求和運算放大器和基準電壓源(或恒流源)組成。用存于數字寄存器的數字量的各位數碼,分別控制對應位的模擬電子開關,使數碼為1的位在位權網絡上產生與其位權成正比的電流值,再由運算放大器對各電流值求和,并轉換成電壓值 [1]。根據位權網絡的不同,可以構成不同類型的DAC,如權電阻網絡DAC、R–2R倒T形電阻網絡DAC和單值電流型網絡DAC等。權電阻網絡DAC的轉換精度取決于基準電壓VREF,以及模擬電子開關、運算放大器和各權電阻值的精度。它的缺點是各權電阻的阻值都不相同,位數多時,其阻值相差甚遠,這給保證精度帶來很大困難,特別是對于集成電路的制作很不利...
即0111...111到1000 ...000之間的轉換,此時所有電流單元開關都有開/關互換的動作。假設單個電流單元的標準偏差為σ(I),根據統計學原理,可以簡單的求得**差DNL為(2N _1)1/2*σ(I)/IOo。 INL偏差和Unary數模轉換器是一樣的。分段組合由前面的分析可知Unary譯碼方式比二進制權重方式能夠實現更高的精度,但是其數字譯碼電路的復雜性以及功耗在高分辨率的要求下是以2的指數的方式增大,所以變的難以接受。對于更高精度的數模轉換器,一般用兩種方式相結合的方式來實現,即分段組合法方式(Segmented Architecture)。其中MSB部分由Unary方式來實現...
轉換精度是指D/A轉換器的實際輸出與理論值之間的誤差。轉換精度可分為***精度和相對精度。(1)***精度指對應于給定的數字量,D/A轉換器的輸出端實際測得的模擬輸出值(電流或電壓)與理論值之差。***精度由D/A轉換的增益誤差、線性誤差和噪聲等綜合因素決定。(2)相對精度指在零點和滿量程值校準后,各種數字輸入的模擬量輸出與理論值之差,可把各種輸入的誤差畫成曲線。對線性D/A轉換而言,相對精度就是非線性度。 [1]精度一般采用數字量的比較低有效位作為衡量單位,一般取為± 1/2 LSB。例如,若是8位D/A轉換器,則轉換精度為±(1/2)*(1/256) = ± 1/512。數模轉換器電路還用...
二進制權重圖6是5比特二進制權重的數模轉換器的實現方式,總共只有5個二進制編碼的電流單元,即后一個電流大小是前一個的兩倍,5比特二進制輸入直接控制5個開關,用以確定流到負載RL的電流大小,形成模擬電壓輸出Vout。此方式實現的數模轉換器控制非常簡單,N比特數字輸入碼直接依次加在二進制加權電流單元開關上,不需要任何的譯碼動作。為了達到比較好的版圖匹配,n*IO電流單元由n個單獨的IO單元來實現。二進制加權數模轉換器的缺點就是DNL 比較差,理論上來講,**差的DNL發生在MSB(Most significant Bit)的轉換:模擬信號在時域上是連續的,因此可以將它轉換為時間上連續的一系列數字信...
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。數模轉換器是將數字信號轉換為模擬信號的系統,一般用低通濾波即可以實現。靜安區本地數模轉換器批量定制采...
轉換精度1、分辨率A/D轉換器的分辨率以輸出二進制(或十進制)數的位數來表示。它說明A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講,n位輸出的A/D轉換器能區分2n個不同等級的輸入模擬電壓,能區分輸入電壓的**小值為滿量程輸入的1/2n。在比較大輸入電壓一定時,輸出位數愈多,分辨率愈高。例如A/D轉換器輸出為8位二進制數,輸入信號比較大值為5V,那么這個轉換器應能區分出輸入信號的**小電壓為19.53mV [6]。2、轉換誤差轉換誤差通常是以輸出誤差的比較大值形式給出。它表示A/D轉換器實際輸出的數字量和理論上的輸出數字量之間的差別。常用比較低有效位的倍數表示。例如給出相對誤差不大于±LSB/2...
一些早期的轉換器的響應類型呈對數關系,由此來執行A-law算法或μ-law算法編碼。誤差模擬數字轉換器的誤差有若干種來源。量化錯誤和非線性誤差(假設這個模擬數字轉換器標稱具有線性特征)是任何模擬數字轉換中都存在的內在誤差。也有一種被稱作孔徑錯誤(aperture error),它是由于時鐘的不良振蕩,且常常在對時域信號數字化的過程中出現。這種誤差用一個稱為“比較低有效位”的參數來衡量。采樣率模擬信號在時域上是連續的,因此可以將它轉換為時間上連續的一系列數字信號。這樣就要求定義一個參數來表示新的數字信號采樣自模擬信號速率。這個速率稱為轉換器的采樣率或采樣頻率。在D/A轉換過程中,影響轉換精度的主...
可以采集連續變化、帶寬受限的信號(即每隔一時間測量并存儲一個信號值),然后可以通過插值將轉換后的離散信號還原為原始信號。這一過程的精確度受量化誤差的限制。然而,*當采樣率比信號頻率的兩倍還高的情況下才可能達到對原始信號的忠實還原,這一規律在采樣定理有所體現。由于實際使用的模擬數字轉換器不能進行完全實時的轉換,所以對輸入信號進行一次轉換的過程中必須通過一些外加方法使之保持恒定。常用的有采樣-保持電路,在大多數的情況里,通過使用一個電容器可以存儲輸入的模擬電壓,并通過開關或門電路來閉合、斷開這個電容和輸入信號的連接。許多模擬數字轉換集成電路在內部就已經包含了這樣的采樣-保持子系統。數模轉換器,又稱...