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這種轉(zhuǎn)換器的基本原理是把輸入的模擬信號(hào)按規(guī)定的時(shí)間間隔采樣,并與一系列標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)相比較,數(shù)字信號(hào)逐次收斂,直至兩種信號(hào)相等為止。然后顯示出**此信號(hào)的二進(jìn)制數(shù),模擬數(shù)字轉(zhuǎn)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(shù)字轉(zhuǎn)換器功能相反的稱為“數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器”,亦稱“譯碼器”,它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量的裝置,也有許多種和許多形式 [3]。模數(shù)轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼這幾個(gè)步驟 [4]。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。長(zhǎng)寧區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比
間接ADC是先將輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間或頻率,然后再把這些中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,常用的有中間量是時(shí)間的雙積分型ADC [5]。并聯(lián)比較型ADC:由于并聯(lián)比較型ADC采用各量級(jí)同時(shí)并行比較,各位輸出碼也是同時(shí)并行產(chǎn)生,所以轉(zhuǎn)換速度快是它的突出優(yōu)點(diǎn),同時(shí)轉(zhuǎn)換速度與輸出碼位的多少無(wú)關(guān)。并聯(lián)比較型ADC的缺點(diǎn)是成本高、功耗大。因?yàn)閚位輸出的ADC,需要2n個(gè)電阻,(2n-1)個(gè)比較器和D觸發(fā)器,以及復(fù)雜的編碼網(wǎng)絡(luò),其元件數(shù)量隨位數(shù)的增加,以幾何級(jí)數(shù)上升。所以這種ADC適用于要求高速、低分辯率的場(chǎng)合 [5]。長(zhǎng)寧區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比失調(diào)誤差(或稱零點(diǎn)誤差)定義為數(shù)字輸入全為0碼時(shí),其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。
分辨率分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制位數(shù)。位數(shù)越多,分辨率越高。對(duì)一個(gè)分辨率為n位的D/A轉(zhuǎn)換器,能夠分辨的輸入信號(hào)為滿量程的1/2n。 [1]例如:8位的D/A轉(zhuǎn)換器,若電壓滿量程為5V,則能分辨的**小電壓為5V/28≈20mV, 10位的D/A轉(zhuǎn)換器,若電壓滿量程為5V,則能分辨的**小電壓為5V/210≈5mV。轉(zhuǎn)換時(shí)間圖5-2轉(zhuǎn)換時(shí)間是指D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)字量輸入到轉(zhuǎn)換輸出穩(wěn)定為止所需的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間也叫隱定時(shí)間或者建立時(shí)間。當(dāng)輸出的模擬量為電壓時(shí),建立時(shí)間較長(zhǎng),主要是輸出運(yùn)算放大器所需的時(shí)間。圖5-2中所示的ts即為轉(zhuǎn)換時(shí)間。
轉(zhuǎn)換精度是指D/A轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出與理論值之間的誤差。轉(zhuǎn)換精度可分為***精度和相對(duì)精度。(1)***精度指對(duì)應(yīng)于給定的數(shù)字量,D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端實(shí)際測(cè)得的模擬輸出值(電流或電壓)與理論值之差。***精度由D/A轉(zhuǎn)換的增益誤差、線性誤差和噪聲等綜合因素決定。(2)相對(duì)精度指在零點(diǎn)和滿量程值校準(zhǔn)后,各種數(shù)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(huà)成曲線。對(duì)線性D/A轉(zhuǎn)換而言,相對(duì)精度就是非線性度。 [1]精度一般采用數(shù)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(zhuǎn)換器,則轉(zhuǎn)換精度為±(1/2)*(1/256) = ± 1/512??梢圆杉B續(xù)變化、帶寬受限的信號(hào),然后可以通過(guò)插值將轉(zhuǎn)換后的離散信號(hào)還原為原始信號(hào)。
失調(diào)誤差失調(diào)誤差(或稱零點(diǎn)誤差)定義為數(shù)字輸入全為0碼時(shí),其模擬輸出值與理想輸出值之偏差值。對(duì)于單極性D/A轉(zhuǎn)換,模擬輸出的理想值為零伏點(diǎn)。對(duì)于雙極性D/A轉(zhuǎn)換,理想值為負(fù)域滿量程。偏差值的大小一般用LSB的份數(shù)或用偏差值相對(duì)滿量程的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。增益誤差D/A轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出傳遞特性曲線的斜率稱為D/A轉(zhuǎn)換增益或標(biāo)度系數(shù),實(shí)際轉(zhuǎn)換的增益與理想增益之間的偏差稱為增益誤差(或稱標(biāo)度誤差)。增益誤差在消除失調(diào)誤差后用滿碼。R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC是工作速度較快、應(yīng)用較多的一種。青浦區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)企業(yè)
ADC中所采用的每種數(shù)字輸出類型都各有優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合自己的應(yīng)用來(lái)考慮。長(zhǎng)寧區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比
輸入時(shí)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(shù)或用偏差值相對(duì)滿量程的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。非線性誤差D/A轉(zhuǎn)換器的非線性誤差定義為實(shí)際轉(zhuǎn)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(duì)于滿量程的百分?jǐn)?shù)度量。在轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)中,一般要求非線性誤差不大于±1/2LSB。并行數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換有兩種轉(zhuǎn)換方式:并行數(shù)模轉(zhuǎn)換和串行數(shù)模轉(zhuǎn)換。圖1為典型的并行數(shù)模轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。虛線框內(nèi)的數(shù)碼操作開(kāi)關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)是基本部件。長(zhǎng)寧區(qū)智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比
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