實(shí)際上從數(shù)學(xué)關(guān)系來看,INL的微分結(jié)果即是DNL, DNL的積分結(jié)果即是INL 。5.單調(diào)性:單調(diào)性是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入在逐漸增加時(shí),輸出也是逐步增加的,若輸入增加,輸出卻減小,此時(shí)即呈現(xiàn)非單調(diào)性,如圖4左是單調(diào)性的,圖4右是非單調(diào)性的,此時(shí)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(jīng)證實(shí)過,理想N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器SNRMax=6.02N+1.76 dB,實(shí)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(shù)模轉(zhuǎn)換器的非線性輸出一輸入關(guān)系所引起的,在頻譜上出現(xiàn)信號諧波??梢圆杉B續(xù)變化、帶寬受限的信號,然后可以通過插值將轉(zhuǎn)換后的離散信號還原為原始信號。寶山區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器銷售廠
混疊所有的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以每隔一定時(shí)間進(jìn)行采樣的形式進(jìn)行工作。因此,它們的輸出信號只是對輸入信號行為的不完全描述。在某一次采樣和下一次采樣之間的時(shí)間段,**根據(jù)輸出信號,是無法得知輸入信號的形式的。如果輸入信號以比采樣率低的速率變化,那么可以假定這兩次采樣之間的信號介于這兩次采樣得到的信號值。然而,如果輸入信號改變過快,則這樣的假設(shè)是錯(cuò)誤的。如果模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號在系統(tǒng)的后期,通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器,則輸出信號可以忠實(shí)地反映原始信號。如經(jīng)過輸入信號的變化率比采樣率大得多,則是另一種情況,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的這種“假”信號被稱作“混疊”?;殳B信號的頻率為信號頻率和采樣率的差。例如,一個(gè)2千赫茲的正弦曲線信號在采樣率在1.5千赫茲采樣率的轉(zhuǎn)換后,會被重建為500赫茲的正弦曲線信號。這樣的問題被稱作“混疊”。嘉定區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器工廠直銷它是信息所能分辨的小量,也就是我們所說的用1LSB(Least Significant Bit)表示。
數(shù)字量是用代碼按數(shù)位組合起來表示的,對于有權(quán)碼,每位代碼都有一定的位權(quán)。為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量,必須將每1位的代碼按其位權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量,然后將這些模擬量相加,即可得到與數(shù)字量成正比的總模擬量,從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換。這就是組成D/A轉(zhuǎn)換器的基本指導(dǎo)思想。圖11.1.1表示了4位二進(jìn)制數(shù)字量與經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出的電壓模擬量之間的對應(yīng)關(guān)系。 由圖11.1.1還可看出,兩個(gè)相鄰數(shù)碼轉(zhuǎn)換出的電壓值是不連續(xù)的,兩者的電壓差由比較低碼位**的位權(quán)值決定。它是信息所能分辨的**小量,也就是我們所說的用1LSB(Least Significant Bit)表示。對應(yīng)于比較大輸入數(shù)字量的最大電壓輸出值(***值),用FSR(Full Scale Range)表示
二進(jìn)制權(quán)重圖6是5比特二進(jìn)制權(quán)重的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方式,總共只有5個(gè)二進(jìn)制編碼的電流單元,即后一個(gè)電流大小是前一個(gè)的兩倍,5比特二進(jìn)制輸入直接控制5個(gè)開關(guān),用以確定流到負(fù)載RL的電流大小,形成模擬電壓輸出Vout。此方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制非常簡單,N比特?cái)?shù)字輸入碼直接依次加在二進(jìn)制加權(quán)電流單元開關(guān)上,不需要任何的譯碼動作。為了達(dá)到比較好的版圖匹配,n*IO電流單元由n個(gè)單獨(dú)的IO單元來實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制加權(quán)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)就是DNL 比較差,理論上來講,**差的DNL發(fā)生在MSB(Most significant Bit)的轉(zhuǎn)換:數(shù)模轉(zhuǎn)換器,又稱D/A轉(zhuǎn)換器,簡稱DAC,它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件。
這種轉(zhuǎn)換器的基本原理是把輸入的模擬信號按規(guī)定的時(shí)間間隔采樣,并與一系列標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號相比較,數(shù)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(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)過采樣、量化和編碼這幾個(gè)步驟 [4]。當(dāng)采樣率比信號頻率的兩倍還高的情況下才可能達(dá)到對原始信號的忠實(shí)還原,這一規(guī)律在采樣定理有所體現(xiàn)。嘉定區(qū)本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器工廠直銷
較好的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。寶山區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器銷售廠
逐次逼近型ADC:逐次逼近型ADC是另一種直接ADC,它也產(chǎn)生一系列比較電壓VR,但與并聯(lián)比較型ADC不同,它是逐個(gè)產(chǎn)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(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的。逐次逼近型ADC每次轉(zhuǎn)換都要逐位比較,需要(n+1)個(gè)節(jié)拍脈沖才能完成,所以它比并聯(lián)比較型ADC的轉(zhuǎn)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(shù)多時(shí),它需用的元器件比并聯(lián)比較型少得多,所以它是集成ADC中,應(yīng)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(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分,以獲得與采樣電壓平均值成正比的時(shí)間間隔,同時(shí)在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),用計(jì)數(shù)器對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖(CP)計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)器輸出的計(jì)數(shù)結(jié)果就是對應(yīng)的數(shù)字量。雙積分型ADC優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng);穩(wěn)定性好;可實(shí)現(xiàn)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換。主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度低,因此這種轉(zhuǎn)換器大多應(yīng)用于要求精度較高而轉(zhuǎn)換速度要求不高的儀器儀表中,例如用于多位高精度數(shù)字直流電壓表中 [5]。寶山區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器銷售廠
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