從圖1可以看出模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器在信號(hào)處理系統(tǒng)中所處的位置。以視頻信號(hào)的處理流程為例進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明:1.通常傳感器會(huì)先感應(yīng),將自然的光影像轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸入。2.轉(zhuǎn)化得到的模擬信號(hào)會(huì)先進(jìn)行放大,為了避免信號(hào)的高頻干擾成份在模數(shù) 轉(zhuǎn)換后折射到低頻區(qū)域,模擬信號(hào)會(huì)先進(jìn)行抗混疊濾波(Antiabasing filter),再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。.濾波后的模擬視頻信號(hào)通過ADC變成數(shù)字視頻信號(hào),數(shù)字視頻信號(hào)可通過數(shù)字信號(hào)處理電路進(jìn)行濾波/圖像處理/壓縮的動(dòng)作。4.當(dāng)需要將該視頻信號(hào)輸出時(shí),將數(shù)字電路處理過的視頻信號(hào)先經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào),由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器直接輸出的信號(hào)仍然帶有時(shí)鐘臺(tái)階(step),所以會(huì)再經(jīng)過光滑濾波器(smooth filter)后再輸出。D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與D/A轉(zhuǎn)換器的集成芯片的結(jié)構(gòu)和接口電路配置有關(guān)。普陀區(qū)優(yōu)勢(shì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
2.主要的輸出選項(xiàng)是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、LVDS(低壓差分信令),以及CML(電流模式邏輯) [2]。3.要考慮的問題包括:功耗、瞬變、數(shù)據(jù)與時(shí)鐘的變形,以及對(duì)噪聲的抑制能力 [2]。4.對(duì)于布局的考慮也是轉(zhuǎn)換輸出選擇中的一個(gè)方面,尤其當(dāng)采用LVDS技術(shù)時(shí)。 當(dāng)設(shè)計(jì)者有多種ADC選擇時(shí),他們必須考慮采用哪種類型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出:CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、LVDS(低壓差分信令),還是CML(電流模式邏輯)。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)用來考慮。這些因素取決于ADC的采樣速率與分辨率、輸出數(shù)據(jù)速率,以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功率要求,等等 [2]。寶山區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價(jià)比通常把滿量程電壓變化的百分?jǐn)?shù)與電源電壓變化的百分?jǐn)?shù)之比稱為電源抑制比。
D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)碼寄存器、模擬電子開關(guān)電路、解碼網(wǎng)絡(luò)、求和電路及基準(zhǔn)電壓幾部分組成。數(shù)字量以串行或并行方式輸入、存儲(chǔ)于數(shù)碼寄存器中,數(shù)字寄存器輸出的各位數(shù)碼,分別控制對(duì)應(yīng)位的模擬電子開關(guān),使數(shù)碼為1的位在位權(quán)網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生與其權(quán)值成正比的電流值,再由求和電路將各種權(quán)值相加,即得到數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬量。按解碼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器相關(guān)示圖倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器權(quán)電流D/A轉(zhuǎn)換器權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器按模擬電子開關(guān)電路的不同CMOS開關(guān)型D/A轉(zhuǎn)換器(速度要求不高)雙極型開關(guān)D/A轉(zhuǎn)換器 電流開關(guān)型(速度要求較高)ECL電流開關(guān)型(轉(zhuǎn)換速度更高)
下面分別介紹每個(gè)性能參數(shù)的含義:1.失調(diào)誤差:實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器和理想數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出存在固定的偏移,偏移量以LSB來表示,如圖2,失調(diào)誤差=0.3LSB 。2.增益誤差:實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器和理想數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出曲線存在增益誤差,其定義為實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器最大電壓減去理想數(shù)模轉(zhuǎn)換器最大電壓,單位為L(zhǎng)SB,如圖3的例子,增益誤差=0.7LSB 。3.積分非線性(INL):相同輸入數(shù)字碼時(shí),實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出減去其對(duì)應(yīng)的理想數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出,單位為L(zhǎng)SB。4.微分非線性(DNL ):實(shí)際數(shù)模轉(zhuǎn)換器在相鄰碼遞增切換時(shí)的電壓跳變的幅度((LSB)和1LSB的差值。數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的系統(tǒng),一般用低通濾波即可以實(shí)現(xiàn)。
隨著數(shù)字技術(shù),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與普及,在現(xiàn)代控制、通信及檢測(cè)等領(lǐng)域,為了提高系統(tǒng)的性能指標(biāo),對(duì)信號(hào)的處理***采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)。由于系統(tǒng)的實(shí)際對(duì)象往往都是一些模擬量(如溫度、壓力、位移、圖像等),要使計(jì)算機(jī)或數(shù)字儀表能識(shí)別、處理這些信號(hào),必須首先將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);而經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、處理后輸出的數(shù)字量也往往需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬信號(hào)才能為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所接受。這樣,就需要一種能在模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間起橋梁作用的電路--模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。數(shù)模轉(zhuǎn)換器,又稱D/A轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱DAC,它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件。普陀區(qū)優(yōu)勢(shì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
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?jǐn)?shù)定義為非線性誤差。普陀區(qū)優(yōu)勢(shì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
DAC和ADC在一些處理數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用程序中非常重要。模擬信號(hào)的可理解性或者保真性都可以得到改善,通過使用ADC將模擬的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的形式,然后數(shù)字信號(hào)再經(jīng)過“清理”,**終的數(shù)字脈沖再通過使用DAC重新轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。數(shù)字量是由一位一位的數(shù)碼構(gòu)成的,每個(gè)數(shù)位都**一定的權(quán)。比如,二進(jìn)制數(shù)1001, 比較高位的權(quán)是23=8,此位上的代碼1表示數(shù)值1*23=8;比較低位的權(quán)是20=1,此位上的,代碼1表示數(shù)值1*20=1;其它數(shù)位均為0,因此二進(jìn)制數(shù)1001就等于十進(jìn)制數(shù)9。 [1]為了把一個(gè)數(shù)字量變?yōu)槟M量,必須把每一位的數(shù)碼按照權(quán)來轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量,再把各模擬量相加,這樣得到的總模擬量便對(duì)應(yīng)于給定的數(shù)據(jù)。普陀區(qū)優(yōu)勢(shì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器推薦貨源
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