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数模转换器基本参数
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数字模拟转换(digital-to-analog conversion、D/A转换器)是计算机采集控制系统与模拟量控制对象之间紧密联系的桥梁。D/A转换器的作用是将离散的数字信号转换为连续变化的模拟信号; [1]一个常见的例子就是以下的这个处理过程:通过调制解调器,将计算机上数据转换为模拟信号,然后通过双绞电话线来传输。执行这个功能的电路就叫做数字模拟转换器(DAC)。对于应用计算机采集系统的工业控制领域,D/A转换器是其不可缺少的重要组成部分。 [这一过程的精确度受量化误差的限制。闵行区本地数模转换器量大从优

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DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码,分别控制对应位的模拟电子开关,使数码为1的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值,再由运算放大器对各电流值求和,并转换成电压值 [1]。根据位权网络的不同,可以构成不同类型的DAC,如权电阻网络DAC、R–2R倒T形电阻网络DAC和单值电流型网络DAC等。权电阻网络DAC的转换精度取决于基准电压VREF,以及模拟电子开关、运算放大器和各权电阻值的精度。它的缺点是各权电阻的阻值都不相同,位数多时,其阻值相差甚远,这给保证精度带来很大困难,特别是对于集成电路的制作很不利,因此在集成的DAC中很少单独使用该电路 [1]。普陀区个性化数模转换器生产企业仪表促进了更快的ADC速度和更多的通道数与密度,设计者必须评估转换器的输出格式,以及基本的转换性能。

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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

转换精度是指D/A转换器的实际输出与理论值之间的误差。转换精度可分为***精度和相对精度。(1)***精度指对应于给定的数字量,D/A转换器的输出端实际测得的模拟输出值(电流或电压)与理论值之差。***精度由D/A转换的增益误差、线性误差和噪声等综合因素决定。(2)相对精度指在零点和满量程值校准后,各种数字输入的模拟量输出与理论值之差,可把各种输入的误差画成曲线。对线性D/A转换而言,相对精度就是非线性度。 [1]精度一般采用数字量的比较低有效位作为衡量单位,一般取为± 1/2 LSB。例如,若是8位D/A转换器,则转换精度为±(1/2)*(1/256) = ± 1/512。由于工作温度会对运算放大器加权电阻网络等产生影响,所以只有在一定的工作范围内才能保证额定精度指标。

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根据信号与系统的理论,数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积,那么由卷积定理,数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱(即Sa函数)的乘积。这样,用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿,由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理,采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。一般实现时,不是直接依据这些原理,因为尖锐的采样信号很难获得,因此,这两次滤波(Sa函数和理想低通)可以合并(级联),并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的,所以在真实的系统中只能近似完成。偏差值的大小一般用LSB的份数或用偏差值相对满量程的百分数来表示。闵行区本地数模转换器量大从优

使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。闵行区本地数模转换器量大从优

视频速度模数转换器(video-speed AD converter)是指针对视频速度将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,**表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为比较大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。真实的世界是模拟的世界,随着集成电路设计技术和制造工艺的进步,信号的处理越来越多的以数字信号的方式进行,数字电路处理信号的速度越来越快,精度也越来越高,模数转换器(Analog Digital Converter)和数模转换器(DigitalAnalog Converter)是连接模拟世界和数字世界的桥梁,数字电路处理速度和精度的日益提高对转换器的要求也越来越高。闵行区本地数模转换器量大从优

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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 [2]。1.**仪表促进了更快的ADC速度和更多的通道数与密度,设计者必须评估转换器的输出格式,以及基本的转换性能 [2]。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)。浦东新区加工数模转换器量大从优D/A转换器由数码寄存器、模拟电...

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