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AD转换器工作原理

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模数转换器最重要的参数是转换的精度,通常用输出的数字信号的位数的多少表示。转换器能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。 A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。

模数转换原理概述

随着数字电子技术的迅速发展,各种数字设备,特别是数字电

子计算机的应用日益广泛,几乎渗透到国民经济的所有领域之中。数字计算机只能够对数字信号进行处理,处理的结果还是数字量,它在用于生产过程自动控制的时候,所要处理的变量往往是连续变化的物理量,如温度、压力、速度等都是模拟量,这些非电子信号的模拟量先要经过传感器变成电压或者电流信号, 然后再转换成数字量,才能够送往计算机进行处理。 模拟量转换成数字量的过程被称为模数转换,简称A/D(Analog to Digital)转换;完成模数转换的电路被称为 A/D 转换器,简称 ADC(Analog to Digital Converter)。 数字量转换成模拟量的过程称为数模转换, 简称 D/A(Digital to Analog)转换;完成数模转换的电路称为D/A转换器,简称DAC(Digital to Analog Converter)。模拟信号由传感器转换为电信号,经放大送入 AD 转换器转换为数字量,由数字电路进行处理,再由 DA转换器还原为模拟量,去驱动执行部件。为了保证数据处理结果的准确性, AD转换器和DA转换器必须有足够的转换精度。同时,为了适应快速过程的控制和检测的需要,AD转换器和 DA转换器还必须有足够快的转换速度。因此,转换精度和转换速度乃是衡量 AD转换器和 DA转换器性能优劣的主要标志。

转换方法

模数转换过程包括量化和编码。量化是将模拟信号量程分成许多离散量级,

并确定输入信号所属的量级。编码是对每一量级分配唯一的数字码,并确定与输入信号相对

应的代码。最普通的码制是二进制,它有2的n次方个量级(n为位数),可依次逐个编号。模数转换的方法很多,从转换原理来分可分为直接法和间接法两大类。 直接法是直接将电压转换成数字量。它用数模网络输出的一套基准电压,从高位起逐位与被测电压反复比较,直到二者达到或接近平衡(见图)。控制逻辑能实现对分搜索的控制,其比较方法如同天平称重。先使二进位制数的最高位Dn-1=1,经数模转换后得到一个整个量程一半的模拟电压VS,与输入电压Vin相比较,若Vin>VS,则保留这一位;若VinVS还是Vin

AD转换器工作原理

模数转换器最重要的参数是转换的精度,通常用输出的数字信号的位数的多少表示。转换器能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。模数转换原理概述随着数字电子技术的迅速发展
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