康华光电子技术:模数与数模转换器解析
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更新于2024-07-03
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"电子技术基础数字部分第五版(康华光)课件:9 模数与数模转换器.ppt"
这篇课件主要介绍了电子技术中的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的基本概念、工作原理、相关计算以及在计算机系统中的应用。以下是详细的知识点总结:
1. **模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)**:
- ADC是将模拟信号转换为数字信号的设备,而DAC则负责将数字信号转换为模拟信号。
- 在工业生产过程控制中,模拟传感器将物理量(如温度、压力、流量)转化为模拟信号,ADC将其转化为数字信号供计算机处理;计算机处理后的数字信号通过DAC再转换为模拟信号,用于控制。
2. **D/A转换器的基本原理**:
- 数模转换器(DAC)的功能是将数字量转换为与其成正比的模拟量。
- n位的数字量可以通过每位的权值转换成相应的模拟量,然后相加得到总模拟量。
- 例如,(11001)B转换为十进制数为1*2^4 + 1*2^3 + 0*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 17。
3. **D/A转换器的类型**:
- 倒T形电阻网络D/A转换器:利用电阻网络将数字量转换为电压。
- 权电流D/A转换器:通过电流源来实现权值的转换。
- DAC的输出方式:可以是并行输出或串行输出。
4. **倒T形电阻网络D/A转换器**:
- 这种类型的D/A转换器利用倒T形电阻网络和电子开关来实现模拟电压的合成。
- 当数字输入为1时,对应的电子开关导通,允许电流流过电阻,从而形成与该位权重对应的电压。
5. **A/D转换器的类型**:
- 并行比较型ADC:通过比较器与参考电压比较,逐位确定输入模拟电压的二进制表示。
- 逐次比较型ADC:通过逐步逼近的方法找到最接近输入模拟电压的二进制数。
- 双积分型ADC:采用积分器和比较器,通过两次积分过程确定输入电压。
6. **D/A和A/D转换器的技术指标**:
- 分辨率:指转换器能够区分的最小模拟量或数字量差异,通常与位数相关。
- 转换精度:衡量转换结果与真实值的接近程度,受量化误差和线性误差影响。
- 转换速率:ADC每秒钟完成的转换次数,决定了系统的实时处理能力。
- 噪声和失调电压:影响转换结果的准确性。
7. **D/A转换器的应用**:
- DAC广泛应用于音频和视频信号处理、工业控制系统、通信系统等领域,将数字信号转化为模拟信号进行输出。
本课件详细讲解了模数转换器和数模转换器的基本概念、工作原理、重要参数和技术指标,对于理解和应用这些转换器具有指导意义。
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