EUVIS:數(shù)字電路中的DAC/ADC數(shù)模轉(zhuǎn)化器
發(fā)布時(shí)間:2020-02-27 13:47:19 瀏覽:1915
由于數(shù)字電路抗干擾優(yōu)于模仿電路;電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略;控制精度高且精確;同時(shí)易于開(kāi)發(fā)和完結(jié);成本低價(jià);運(yùn)用方便等特色。所以數(shù)字電路在如今許多數(shù)字電路電子產(chǎn)品中,如家電、航空、交通、通信、醫(yī)療、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。而在EUVIS數(shù)模轉(zhuǎn)化器中,常見(jiàn)的有DAC/ADC數(shù)模集成轉(zhuǎn)化器電路。
數(shù)字電路處理的信號(hào)是斷續(xù)改變的,可是大量受控終端執(zhí)行與反饋是模仿量連續(xù)改變的,如溫度、壓力、流量、速度等。以便于運(yùn)算與控制,這就需要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成模仿量;模仿量轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)兩種相對(duì)應(yīng)的電路。即DAC/ ADC數(shù)模轉(zhuǎn)化器。
EUVIS 中DAC數(shù)模轉(zhuǎn)化器作用是,將數(shù)字電路的輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成模仿信號(hào)的一種集成電路。
它有基準(zhǔn)電源、數(shù)字寄存器、模仿電子開(kāi)關(guān)、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、求和運(yùn)算放大器,以及抗干擾、防溫度漂移、增益和失調(diào)補(bǔ)償?shù)冉M成。
DAC數(shù)模轉(zhuǎn)化器分辯率:電路所能分辯的最小輸出電壓增量與滿刻度輸出電壓之比。即分辯率=1 /(2?-1)
因此DAC輸入位越多→分辯率越高→最小輸出電壓增量越小。
DAC數(shù)模轉(zhuǎn)化器精度:DAC數(shù)模轉(zhuǎn)化器實(shí)際輸出電壓與理論值之間的差錯(cuò)。
影響的要素有:內(nèi)部電子元器件的參數(shù)的精確度、穩(wěn)定性、工作環(huán)境(如溫度,諧波、磁場(chǎng))等
追求高分辯率,即輸入位越多,理論上可行,但實(shí)際情況是,當(dāng)內(nèi)部電子元器件數(shù)量增多,相同的電子元器件的參數(shù)等同度、精度就要求越高。這是較難辦到的。一般采取分辯率與精度彼此協(xié)調(diào)。一般精度差錯(cuò)應(yīng)≤?最小輸出電壓增量。
EUVIS 中ADC模數(shù)轉(zhuǎn)化器作用是,將來(lái)自外部受控終端的模仿量轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)的一種集成電路。
ADC有采樣電路、保持電路、量化和編碼電路等組成,其中量化和編碼電路是ADC模數(shù)轉(zhuǎn)化器核心部分。
采樣電路是在周期的采樣脈沖控制下,完結(jié)來(lái)自外部受控終端的模仿量的采樣幅值。而保持電路是將采樣幅值保持到下一個(gè)采樣脈沖到來(lái)之前。在這段時(shí)刻內(nèi),采樣到的幅值經(jīng)量化和編碼電路后,輸出n位二進(jìn)制數(shù)字量。
要使ADC輸出n位二進(jìn)制數(shù)字量接近于模仿量,即失真度小。采樣周期及量化和編碼電路處理時(shí)刻長(zhǎng)短;量化時(shí)差錯(cuò);以及電子元器件的參數(shù)的精確度、穩(wěn)定性、工作環(huán)境是關(guān)鍵。
量化和編碼電路有多種形式,如并行比較型;逐次比較型;雙積分型;計(jì)數(shù)型。
并行比較型特色:轉(zhuǎn)化速度快,但比較器數(shù)量多,關(guān)于n位數(shù)字量輸出需2?-1個(gè)比較器,適用于n≤4。
逐次比較型特色:電路簡(jiǎn)略只有一個(gè)比較器,速度次于并行比較型,精度較高。適用于多位。
雙積分型特色:因選用雙積分轉(zhuǎn)化,所以速度較慢,轉(zhuǎn)化結(jié)果、精度不受積分器的R、C改變而影響。適用于工業(yè)外表。
計(jì)數(shù)型特色:電路簡(jiǎn)略,輸出的數(shù)字量一直跟蹤輸入模仿量的改變。轉(zhuǎn)化速度最慢(n位需2?-1時(shí)鐘周期),為加快速度,采取添加一個(gè)可逆計(jì)數(shù)。
跟著電子器件結(jié)構(gòu)性的改變,量化和編碼電路較慢類型將會(huì)得到顯著的改進(jìn)。
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