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数模转换器基本参数
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转换精度1、分辨率A/D转换器的分辨率以输出二进制(或十进制)数的位数来表示。它说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。从理论上讲,n位输出的A/D转换器能区分2n个不同等级的输入模拟电压,能区分输入电压的**小值为满量程输入的1/2n。在比较大输入电压一定时,输出位数愈多,分辨率愈高。例如A/D转换器输出为8位二进制数,输入信号比较大值为5V,那么这个转换器应能区分出输入信号的**小电压为19.53mV [6]。2、转换误差转换误差通常是以输出误差的比较大值形式给出。它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。常用比较低有效位的倍数表示。例如给出相对误差不大于±LSB/2,这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于比较低位的半个字 [6]。数字信号先进行解码,即把数字码转换成与之对应的电平,形成阶梯状信号,然后进行低通滤波。杨浦区通用数模转换器生产企业

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D/A转换器的主要特性指标包括以下几方面:分辨率指**小输出电压(对应的输入数字量只有比较低有效位为“1”)与比较大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器,其分辨率为1/(2^N-1)。在实际使用中,表示分辨率大小的方法也用输入数字量的位数来表示。线性度用非线性误差的大小表示D/A转换的线性度。并且把理想的输入输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。转换精度D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A转换误差时,D/A的转换精度就是分辨率的大小,因此要获得高精度的D/A转换结果,首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。同时D/A转换精度还与外接电路的配置有关,当外部电路器件或电源误差较大时,会造成较大的D/A转换误差,当这些误差超过一定程度时,D/A转换就产生错误。松江区加工数模转换器现价CMOS(互补金属氧化物半导体)、LVDS(低压差分信令),还是CML(电流模式逻辑)。

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下面分别介绍每个性能参数的含义:1.失调误差:实际数模转换器和理想数模转换器输出存在固定的偏移,偏移量以LSB来表示,如图2,失调误差=0.3LSB 。2.增益误差:实际数模转换器和理想数模转换器的输出曲线存在增益误差,其定义为实际数模转换器最大电压减去理想数模转换器最大电压,单位为LSB,如图3的例子,增益误差=0.7LSB 。3.积分非线性(INL):相同输入数字码时,实际数模转换器的输出减去其对应的理想数模转换器输出,单位为LSB。4.微分非线性(DNL ):实际数模转换器在相邻码递增切换时的电压跳变的幅度((LSB)和1LSB的差值。

数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权码,每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量,然后将这些模拟量相加,即可得到与数字量成正比的总模拟量,从而实现了数字—模拟转换。这就是组成D/A转换器的基本指导思想。图11.1.1表示了4位二进制数字量与经过D/A转换后输出的电压模拟量之间的对应关系。 由图11.1.1还可看出,两个相邻数码转换出的电压值是不连续的,两者的电压差由比较低码位**的位权值决定。它是信息所能分辨的**小量,也就是我们所说的用1LSB(Least Significant Bit)表示。对应于比较大输入数字量的最大电压输出值(***值),用FSR(Full Scale Range)表示对于高质量的D/A转换器,要求开关电路及运算放大器所用的电源电压发生变化时,对输出电压影响极小。

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可以采集连续变化、带宽受限的信号(即每隔一时间测量并存储一个信号值),然后可以通过插值将转换后的离散信号还原为原始信号。这一过程的精确度受量化误差的限制。然而,*当采样率比信号频率的两倍还高的情况下才可能达到对原始信号的忠实还原,这一规律在采样定理有所体现。由于实际使用的模拟数字转换器不能进行完全实时的转换,所以对输入信号进行一次转换的过程中必须通过一些外加方法使之保持恒定。常用的有采样-保持电路,在大多数的情况里,通过使用一个电容器可以存储输入的模拟电压,并通过开关或门电路来闭合、断开这个电容和输入信号的连接。许多模拟数字转换集成电路在内部就已经包含了这样的采样-保持子系统。要考虑的问题包括:功耗、瞬变、数据与时钟的变形,以及对噪声的抑制能力 [2]。普陀区加工数模转换器批量定制

这样就要求定义一个参数来表示新的数字信号采样自模拟信号速率。杨浦区通用数模转换器生产企业

为了避免混叠现象,模拟数字转换器的输入信号必须通过低通滤波器进行滤波处理,过滤掉频率高于采样率一半的信号。这样的滤波器也被称作反锯齿滤波器。它在实用的模拟数字转换系统中十分重要,常在混有高频信号的模拟信号的转换过程中应用。尽管在大多数系统里,混叠是不希望看到的现象,值得注意的是,它可以提供限制带宽高频信号的同步向下混合(simultaneous down-mixing ,请参见采样过疏和混频器)。数模转换器的性能包含静态性能、动态性能和瞬态性能。静态性能包含失调误差(offset errors)、增益误差(gain errors)、积分非线性(Integral NonLinearity,即INL),微分非线性(Differential NonLinearity,即DNL)、以及单调性(Monotonicity);动态性能包含信噪比(SNR)、信噪失真比Signal to Noise and Distortion Ratio,即SNDR),有效位数(Effective Number of Bits)、以及总谐波失真(Total Harmonic Distortion,即THD ) ;瞬态性能包含建立时间(settling time)和毛刺能量(Cllitoh energy,杨浦区通用数模转换器生产企业

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