D/A與A/D轉(zhuǎn)換器

1.D/A轉(zhuǎn)換器

原理：將數(shù)字信息按二進(jìn)制數(shù)碼的“權(quán)”轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)，然后用運(yùn)算放大器的求和電路將這些模擬量相加來(lái)還原原來(lái)的模擬量。

權(quán)電阻DAC與倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)各自的特點(diǎn)：

a.權(quán)電阻DAC電路簡(jiǎn)單，原理直觀，但是當(dāng)位數(shù)增多時(shí)，權(quán)電阻種類增多，取值范圍會(huì)越來(lái)越大，精度難以保證，故實(shí)用價(jià)值不大。

b.倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC所需的電阻只有兩種，有利于集成，支路電流不變，轉(zhuǎn)換速度快。

分辨率：DAC所能分辨的最小輸出電壓與滿量程輸出電壓之比,

即分辨率=1/(2^n-1)

轉(zhuǎn)換誤差：實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想特性曲線之間的最大偏差。由失調(diào)誤差、增益誤差和非線性誤差導(dǎo)致。

2.A/D轉(zhuǎn)換器

首先看A/D轉(zhuǎn)換經(jīng)過的幾個(gè)步驟：采樣，保持，量化，編碼。采樣是由于我們要將在時(shí)間上連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的模擬量;保持則是由于我們要將采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換就是在保持時(shí)間內(nèi)完成的，所以我們得到的轉(zhuǎn)換結(jié)果所對(duì)應(yīng)的模擬電壓就是每次采樣后電容的保持值;量化是因?yàn)槲覀儾蓸?保持電路輸出的仍為離散的模擬量，它可以取到區(qū)間的任意值，而數(shù)字信號(hào)要求不僅在時(shí)間上是離散的，數(shù)值大小的變化也是不連續(xù)的;編碼是因?yàn)槲覀冏钪匾玫綌?shù)字信號(hào)，哈哈，就是這樣。然后再回過頭看下，采樣的時(shí)候有一個(gè)最小采樣定理需要了解，那便是：你的采樣頻率至少為信號(hào)頻率的2倍。

然后就是量化的兩種方式：四舍五入和只舍不入，對(duì)應(yīng)的誤差分別為1/2和1個(gè)量化單位。誤差主要就是采樣和量化導(dǎo)致的，當(dāng)然還有其他的比如零點(diǎn)誤差，漂移誤差，線性誤差等。

接著呢是分辨率和轉(zhuǎn)換速度。

分辨率：輸出數(shù)字信號(hào)最低位為1時(shí)所需的輸入模擬電壓，它表明ADC對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力。

轉(zhuǎn)換速度：ADC完成一次轉(zhuǎn)換需要的時(shí)間。

最后說說幾種A/D轉(zhuǎn)換器：

1)直接比較式

并行比較AD轉(zhuǎn)換速度快，精度主要取決于位數(shù)(量化單位)，但每增加一位比較器的個(gè)數(shù)就要增加一倍，故當(dāng)位數(shù)大于4時(shí)，電路復(fù)雜，不實(shí)用。

計(jì)數(shù)型ADC轉(zhuǎn)換速度慢，最長(zhǎng)需要2^n-1個(gè)時(shí)鐘周期。

逐次逼近型ADC轉(zhuǎn)換速度快，每次轉(zhuǎn)換只需要n+2個(gè)時(shí)鐘周期。

2)間接比較式

雙積分型特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，如果轉(zhuǎn)換周期選擇合適，理論上可以完全消除工頻干擾;工作性能穩(wěn)定;工作速度較低。

擴(kuò)展閱讀：運(yùn)放震蕩自激原因及解決辦法