ADC与DAC：模拟与数字信号的桥梁

"项目多路数据采集系统的采集与转换PPT课件.pptx" 在现代电子系统中，数据采集系统扮演着至关重要的角色，它负责将物理世界的模拟信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理和分析。这个过程涉及到两种关键的转换器：模拟-数字转换器（ADC）和数字-模拟转换器（DAC）。ADC和DAC是连接模拟世界和数字世界的关键桥梁，它们在各种应用场景中起到接口的作用。 ADC，即Analog-Digital Converter，它的主要功能是将连续变化的模拟信号（如电压或电流）转化为离散的数字表示。这种转换通常用于传感器数据的读取，例如压力、温度、流量和液位等参数，这些参数通过传感器转化为模拟信号，然后通过ADC转换为数字量，便于计算机进行进一步的数据处理。在工业控制系统中，ADC的输出会被计算机选通并进行数据处理，然后通过数字量来控制执行机构，从而实现对控制对象的调节。 另一方面，DAC，即Digital-Analog Converter，它的作用是将数字信号转化为模拟信号。在计算机控制系统中，DAC接收来自计算机的数字指令，将其转换为相应的电压或电流输出，这些模拟信号可以驱动执行机构，如电机或阀门，以实现对物理环境的精确控制。D/A转换器的工作原理通常是通过将输入的二进制数字量转换为与之成正比的模拟电压或电流。基本的D/A转换器结构包括数码缓冲寄存器、模拟电子开关、参考电压、解码网络和求和电路。数字量输入后，经过解码网络分配权重，通过电子开关连接到参考电压，最后在求和电路中将所有权重相加得到模拟输出。 其中，权电阻网络D/A转换器是一种常见的实现方式。在这种架构中，权电阻的排列顺序和其对应的二进制位权重相反，每个二进制位的值决定了与其相连的电阻如何接入参考电压。当二进制位为1时，对应的开关打开，使得电阻接入电路，贡献其权重值；为0时，开关关闭，电阻不参与运算。集成运算放大器用作缓冲器，将电流转换为电压输出，确保模拟信号的准确性和稳定性。 ADC和DAC在项目多路数据采集系统中起到了核心作用，它们确保了模拟信号与数字信号之间的高效转换，是实现自动化控制和数据分析的基础。理解并掌握这两种转换器的工作原理和应用，对于设计和优化数据采集系统至关重要。