搞清楚D/A与A/D转换器

Jacktang

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1.D/A转换器

　　原理：将数字信息按二进制数码的“权”转换成相应的模拟信号，然后用运算放大器的求和电路将这些模拟量相加来还原原来的模拟量。

权电阻DAC与倒T型电阻网络各自的特点：

a.权电阻DAC电路简单，原理直观，但是当位数增多时，权电阻种类增多，取值范围会越来越大，精度难以保证，故实用价值不大。

b.倒T型电阻网络DAC所需的电阻只有两种，有利于集成，支路电流不变，转换速度快。

分辨率：DAC所能分辨的最小输出电压与满量程输出电压之比,

即分辨率=1/(2^n-1)

转换误差：实际转换特性曲线和理想特性曲线之间的最大偏差。由失调误差、增益误差和非线性误差导致。

2.A/D转换器

　　首先看A/D转换经过的几个步骤：采样，保持，量化，编码。采样是由于我们要将在时间上连续变化的模拟信号转换成时间上离散的模拟量;保持则是由于我们要将采样得到的数据进行处理，转换就是在保持时间内完成的，所以我们得到的转换结果所对应的模拟电压就是每次采样后电容的保持值;量化是因为我们采样-保持电路输出的仍为离散的模拟量，它可以取到区间的任意值，而数字信号要求不仅在时间上是离散的，数值大小的变化也是不连续的;编码是因为我们最重要得到数字信号，哈哈，就是这样。然后再回过头看下，采样的时候有一个最小采样定理需要了解，那便是：你的采样频率至少为信号频率的2倍。

　　然后就是量化的两种方式：四舍五入和只舍不入，对应的误差分别为1/2和1个量化单位。误差主要就是采样和量化导致的，当然还有其他的比如零点误差，漂移误差，线性误差等。

接着呢是分辨率和转换速度。

分辨率：输出数字信号最低位为1时所需的输入模拟电压，它表明ADC对输入信号的分辨能力。

转换速度：ADC完成一次转换需要的时间。

最后说说几种A/D转换器：

1)直接比较式

并行比较AD转换速度快，精度主要取决于位数(量化单位)，但每增加一位比较器的个数就要增加一倍，故当位数大于4时，电路复杂，不实用。

计数型ADC转换速度慢，最长需要2^n-1个时钟周期。

逐次逼近型ADC转换速度快，每次转换只需要n+2个时钟周期。

2)间接比较式

双积分型特点：抗干扰能力强，如果转换周期选择合适，理论上可以完全消除工频干扰;工作性能稳定;工作速度较低。