简略介绍数字电路中的数模(DAC)/模数(ADC)转化器

发布时间:2020-04-20 10:30:16     浏览:4428

由于数字电路抗干扰优于模仿电路;电路结构简略;操控精度高且准确;同时易于开发和实现;成本低廉;运用方便等特点。所以数字电路在现今许多数字电路电子产品中,如家电、航空、交通、通信、医疗、自动化操控等范畴广泛运用。而在数字电路中,常见到数模(DAC/模数(ADC)集成转化器电路。

数字电路处理的信号是离散的(断续改变的),但是大量受控终端执行与反应是模仿量(连续改变的),如温度、压力、流量、速度等。以便于运算与操控,这就需要将数字信号转化成模仿量;模仿量转化成数字信号两种相对应的电路。即数模(DAC/模数(ADC)转化器。

数模(DAC)转化器作用是,将数字电路的输出的数字信号转化成模仿信号的一种集成电路。

它有基准电源、数字寄存器(接纳并寄存由处理器发来的二进制代码)、模仿电子开关、权电阻网络、求和运算放大器,以及抗干扰、防温度漂移、增益和失调补偿等组成。

如前期的5G7520数模(DAC)转化器,输入10位;权电阻网络选用倒T形和CMOS开关

分辩率和精度是衡量数模(DAC)转化器最重要目标。

数模(DAC)转化器分辩率:电路所能分辩的最小输出电压增量与满刻度输出电压之比。即分辩率=1 /2ⁿ-1

n=10,分辩率≈1‰

假设满刻度输出电压为10V,(X9~X0)二进制代码由0000000000变成0000000001

最小输出电压增量=满刻度输出电压×分辩率=10V×1‰=10mV。换句话说,将10V分红(2ⁿ-1)。因此DAC输入位越多分辩率越高最小输出电压增量越小。

数模(DAC)转化器精度:数模(DAC)转化器实践输出电压与理论值之间的误差。

影响的因素有:内部电子元器件的参数的精确度、稳定性、工作环境等

寻求高分辩率,即输入位越多,理论上可行,但实践情况是,当内部电子元器件数量增多,相同的电子元器件的参数等同度、精度就要求越高。这是较难办到的。一般采纳分辩率与精度相互和谐。一般精度误差应≤½最小输出电压增量。

模数(ADC)转化器作用是,将来自外部受控终端的模仿量转化成数字信号的一种集成电路。

简略介绍数字电路中的数模(DAC)/模数(ADC)转化器

ADC有采样电路、保持电路、量化和编码电路等组成,其间量化和编码电路是模数(ADC)转化器中心部分。

采样电路是在周期的采样脉冲操控下,完结来自外部受控终端的模仿量的采样幅值。而保持电路是将采样幅值保持到下一个采样脉冲到来之前。在这段时刻内,采样到的幅值经量化和编码电路后,输出n位二进制数字量。

要使ADC输出n位二进制数字量接近于模仿量,即失真度小。采样周期及量化和编码电路处理时刻长短;量化时误差;以及电子元器件的参数的精确度、稳定性、工作环境是关键。

量化和编码电路有多种形式,如并行比较型;逐次比较型;双积分型;计数型。

并行比较型特点:转化速度快,但比较器数量多,对于n位数字量输出需2ⁿ-1个比较器,适用于n≤4

逐次比较型特点:电路简略只要一个比较器,速度次于并行比较型,精度较高。适用于多位。

双积分型特点:因选用双积分转化,所以速度较慢,转化成果、精度不受积分器的RC改变而影响。适用于工业外表。

计数型特点:电路简略,输出的数字量始终跟踪输入模仿量的改变。转化速度最慢(n位需2ⁿ-1时钟周期),为加快速度,采纳添加一个可逆计数。

跟着电子器件结构性的改变,上述量化和编码电路较慢类型将会得到明显的改进。

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