10.4 模数转换的基本原理
?开关受取样脉冲信号S(t)控制，当S(t)=1时开关接通，输入信号
源对C充电，使C上的电压与输入信号相同υ*(t)=υ(t)；
?而当S(t)=0时开关断开，由于运算放大器输入阻抗高，电容C没有了放电回路，电容上的电压υ* (t)得以保持，这样就把连续变化的模拟信号υ(t)变成了阶梯信号υ*(t)；?如图10.13(c)所示，这样就能确保在模数转换期间保持采样电压的稳定，防止模数转换错误发生。2016/10/251110.4 模数转换的基本原理
2. 量化、编码
?为了用有限位数的数字信号来表示取样保持后的信号，应将这
一段电压范围按A／D转换的位数n划分成若干级基准电压刻度（<2????级），然后对采样阶梯信号υ*(t)进行离散化处理；?按照舍零取整或四舍五入的原则赋予最近的基准电压，采样信号量化后取值变成最小量化阶梯的整数倍，这个过程称之为量化(Quantize)。2016/10/251210.4 模数转换的基本原理
?例如采用舍去法：
?幅值小于1S（S是相邻两级参考电压的差值，称为量化阶梯）的
信号幅值皆取0，?幅值大于等于1S但小于2S的信号幅值取1S，?幅值大于等于2S但小于3S的信号幅值取2S，?……?将它们变成如图10.13(d)所示之信号。2016/10/251310.4 模数转换的基本原理
?量化后的信号与取样保持得到的信号幅度是不同的，因而带来
了误差，这种误差称为量化误差或数字化误差，是一种固有的原理性误差。?对于只舍不人量化方式，其最大量化误差?max等于量化阶梯S，即?max=S2016/10/251410.4 模数转换的基本原理
?为了减小量化误差，可以采用另一种四舍五人的量化方式：?在量化时令幅值小于(1／2)S的信号幅值取0，?幅值大于等于(1/2)S但小于(3/2)S的信号幅值取1S，?幅值≥(3/2)S但小于(5/2)S的信号幅值取2S，?……?这种四舍五人量化方式的最大误差有正有负，其量值为量化阶梯的一半，即2016/10/25????????????????=????215
模数转换
