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(guò)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(guò)“清理”,**終的數(shù)字脈沖再通過(guò)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(lái)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)。R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC是工作速度較快、應(yīng)用較多的一種。徐匯區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣

轉(zhuǎn)換精度是指D/A轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出與理論值之間的誤差。轉(zhuǎn)換精度可分為***精度和相對(duì)精度。(1)***精度指對(duì)應(yīng)于給定的數(shù)字量,D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端實(shí)際測(cè)得的模擬輸出值(電流或電壓)與理論值之差。***精度由D/A轉(zhuǎn)換的增益誤差、線性誤差和噪聲等綜合因素決定。(2)相對(duì)精度指在零點(diǎn)和滿量程值校準(zhǔn)后,各種數(shù)字輸入的模擬量輸出與理論值之差,可把各種輸入的誤差畫(huà)成曲線。對(duì)線性D/A轉(zhuǎn)換而言,相對(duì)精度就是非線性度。 [1]精度一般采用數(shù)字量的比較低有效位作為衡量單位,一般取為± 1/2 LSB。例如,若是8位D/A轉(zhuǎn)換器,則轉(zhuǎn)換精度為±(1/2)*(1/256) = ± 1/512。徐匯區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣用非線性誤差的大小表示D/A轉(zhuǎn)換的線性度。

即0111...111到1000 ...000之間的轉(zhuǎn)換,此時(shí)所有電流單元開(kāi)關(guān)都有開(kāi)/關(guān)互換的動(dòng)作。假設(shè)單個(gè)電流單元的標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ(I),根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,可以簡(jiǎn)單的求得**差DNL為(2N _1)1/2*σ(I)/IOo。 INL偏差和Unary數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一樣的。分段組合由前面的分析可知Unary譯碼方式比二進(jìn)制權(quán)重方式能夠?qū)崿F(xiàn)更高的精度,但是其數(shù)字譯碼電路的復(fù)雜性以及功耗在高分辨率的要求下是以2的指數(shù)的方式增大,所以變的難以接受。對(duì)于更高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,一般用兩種方式相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),即分段組合法方式(Segmented Architecture)。其中MSB部分由Unary方式來(lái)實(shí)現(xiàn),達(dá)到高分辨率,LSB部分由Binary Weighted方式來(lái)實(shí)現(xiàn),以節(jié)省Digital部分的面積。
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(duì)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(duì)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(duì)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]。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)D1單獨(dú)作用時(shí),T型電阻網(wǎng)絡(luò)如圖9-5中的圖(a)所示,其d點(diǎn)左下電路的戴維寧等效如圖9-5中的圖(b)所示。同理,D2單獨(dú)作用時(shí)d點(diǎn)左下電路的戴維寧等效電源如圖9-5中的圖(c)所示;D3單獨(dú)作用時(shí)d點(diǎn)左下電路的戴維南等效電源如圖9-5中的圖(d)所示。故D1、D2、D3單獨(dú)作用時(shí)轉(zhuǎn)換器的輸出分別為 [4]T型電阻網(wǎng)絡(luò)由于只用了R和2R兩種阻值的電阻,因此其精度易于提高,也便于制造集成電路。但是,T型電阻網(wǎng)絡(luò)也存在以下缺點(diǎn):在工作過(guò)程中,T型網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于一根傳輸線,從電阻開(kāi)始到運(yùn)放輸入端建立起穩(wěn)定的電流電壓為止需要一定的傳輸時(shí)間,當(dāng)輸入數(shù)字信號(hào)位數(shù)較多時(shí),將會(huì)影響D/A轉(zhuǎn)換器的工作速度。另外,電阻網(wǎng)絡(luò)作為轉(zhuǎn)換器參考電壓VR的負(fù)載電阻將會(huì)隨二進(jìn)制數(shù)D的不同有所波動(dòng),參考電壓的穩(wěn)定性可能因此受到影響。所以實(shí)際中,常用下面的倒T型D/A轉(zhuǎn)換器。這個(gè)速率稱為轉(zhuǎn)換器的采樣率(samplingrate)或采樣頻率(samplingfrequency) [2]。浦東新區(qū)個(gè)性化數(shù)模轉(zhuǎn)換器批量定制
對(duì)于雙極性D/A轉(zhuǎn)換,理想值為負(fù)域滿量程。徐匯區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣
實(shí)際上從數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)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(huì)小于-1LSB6.信噪比(SNR:即信號(hào)功率比上噪聲功率(dB),前面己經(jīng)證實(shí)過(guò),理想N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器SNRMax=6.02N+1.76 dB,實(shí)際SNR會(huì)小于理想值。7.信噪失真比(SNDR):即信號(hào)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(hào)諧波。徐匯區(qū)通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣
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倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)圖9-6為倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器原理圖。由于P點(diǎn)接地、N點(diǎn)虛地,所以不論數(shù)碼D0、D1、D2、D3是0還是1,電子開(kāi)關(guān)S0、S1、S2、S3都相當(dāng)于接地。因此,圖9-6中各支路電流I0、I1、I2、I3和IR的大小不會(huì)因二進(jìn)制數(shù)的不同而改變。并且,從任一節(jié)點(diǎn)a、b、C、d向左上看的等效電阻都等于R,所以流出VR的總電流為 [4]倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)也只用了R和2R兩種阻值的電阻,但和T型電阻網(wǎng)絡(luò)相比較,由于各支路電流始終存在且恒定不變,所以各支路電流到運(yùn)放的反相輸入端不存在傳輸時(shí)間,因此具有較高的轉(zhuǎn)換速度。 [4數(shù)模轉(zhuǎn)換有兩種轉(zhuǎn)換方式:并行數(shù)模轉(zhuǎn)換和串行數(shù)模轉(zhuǎn)換。浦東新區(qū)個(gè)性化數(shù)模...