A/D轉換名詞解釋
A/D轉換名詞解釋
A/D轉化電路，亦稱“模擬數字轉換器”，簡稱“模數轉換器”。將模擬量或連續(xù)變化的量進行量化（離散化），轉換為相應的數字量的電路。
A/D變換包含三個部分：抽樣、量化和編碼。
一般情況下，量化和編碼是同時完成的。 抽樣是將模擬信號在時間上離散化的過程; 量化是將模擬信號在幅度上離散化的過程; 編碼是指將每個量化后的樣值用一定的二進制代碼來表示。
擴展資料：
AD轉換技術指標：
1）分辨率(Resolution) 指數字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與2^n的比值。分辨率又稱精度，通常以數字信號的位數來表示。
2） 轉換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉換到數字的AD轉換所需的時間的倒數。積分型AD的轉換時間是毫秒級屬低速AD，逐次比較型AD是微秒級屬中速AD，全并行/串并行型AD可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，是指兩次轉換的間隔。
為了保證轉換的正確完成，采樣速率 (Sample Rate)必須小于或等于轉換速率。因此有人習慣上將轉換速率在數值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps，表 示每秒采樣千/百萬次（kilo / Million Samples per Second）。
3）量化誤差 (Quantizing Error) 由于AD的有限分辨率而引起的誤差，即有限分辨率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辨率AD（理想AD）的轉移特 性曲線（直線）之間的**偏差。通常是1個或半個最小數字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。
4）偏移誤差(Offset Error) 輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。
5）滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。
6）線性度(Linearity) 實際轉換器的轉移函數與理想直線的**偏移，不包括以上三種誤差。
怎樣用ad轉換器對相位差進行數字化測量
AD:模數轉換，將模擬信號變成數字信號，便于數字設備處理。
DA：數模轉換，將數字信號轉換為模擬信號與外部世界接口。
具體可以看看下面的資料，了解一下工作原理：
AD轉換器的分類
下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、∑-Δ調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。
1）積分型（如TLC7135）?
積分型AD工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數器獲得數字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率，但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間，因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多采用積分型，現在逐次比較型已逐步成為主流。
2）逐次比較型（如TLC0831）
逐次比較型AD由一個比較器和DA轉換器通過逐次比較邏輯構成，從MSB開始，順序地對每一位將輸入電壓與內置DA轉換器輸出進行比較，經n次比較而輸出數字值。
其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率（<12位）時價格便宜，但高精度（>12位）時價格很高。
3）并行比較型/串并行比較型（如TLC5510）
并行比較型AD采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉換，又稱FLash(快速)型。
由于轉換速率極高，n位的轉換需要2n-1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也高，只適用于AD轉換器等速度特別高的領域。
串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個n/2位的并行型AD轉換器配合DA轉換器組成，用兩次比較實行轉換，所以稱為Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現AD轉換的叫做分級（Multistep/Subrangling）型AD，而從轉換時序角度又可稱為流水線（Pipelined）型AD，現代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。
這類AD速度比逐次比較型高，電路規(guī)模比并行型小。
4）∑-Δ(Sigma?/FONT>delta)調制型（如AD7705）
∑-Δ型AD由積分器、比較器、1位DA轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號，用數字濾波器處理后得到數字值。
電路的數字部分基本上容易單片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。
5）電容陣列逐次比較型
電容陣列逐次比較型AD在內置DA轉換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉換器中多數電阻的值必須一致，在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。
如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片AD轉換器。最近的逐次比較型AD轉換器大多為電容陣列式的。
6）壓頻變換型（如AD650）
壓頻變換型（Voltage-Frequency Converter）是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率，然后用計數器將頻率轉換成數字量。
從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無限增加，只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低，但是需要外部計數電路共同完成AD轉換。
2. AD轉換器的主要技術指標
1）分辯率(Resolution) 指數字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與2n的比值。分辯率又稱精度，通常以數字信號的位數來表示。
2）轉換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉換到數字的AD轉換所需的時間的倒數。積分型AD的轉換時間是毫秒級屬低速AD，逐次比較型AD是微秒級屬中速AD，全并行/串并行型AD可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，是指兩次轉換的間隔。
為了保證轉換的正確完成，采樣速率(Sample Rate)必須小于或等于轉換速率。因此有人習慣上將轉換速率在數值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps，表示每秒采樣千/百萬次（kilo / Million Samples per Second）。
3）量化誤差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辯率而引起的誤差，即有限分辯率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辯率AD（理想AD）的轉移特性曲線（直線）之間的**偏差。通常是1 個或半個最小數字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。
4）偏移誤差(Offset Error) 輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。
5）滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。
6）線性度(Linearity) 實際轉換器的轉移函數與理想直線的**偏移，不包括以上三種誤差。
其他指標還有：**精度(Absolute Accuracy) ，相對精度(Relative Accuracy)，微分非線性，單調性和無錯碼，總諧波失真（Total Harmonic Distotortion縮寫THD）和積分非線性。
3. DA轉換器
DA轉換器的內部電路構成無太大差異，一般按輸出是電流還是電壓、能否作乘法運算等進行分類。
大多數DA轉換器由電阻陣列和n個電流開關(或電壓開關)構成。按數字輸入值切換開關，產生比例于輸入的電流(或電壓)。此外，也有為了改善精度而把恒流源放入器件內部的。一般說來，由于電流開關的切換誤差小，大多采用電流開關型電路，電流開關型電路如果直接輸出生成的電流，則為電流輸出型DA轉換器，如果經電流椀繆棺?緩笫涑觶?蛭?繆故涑魴?/FONT>DA轉換器。
此外，電壓開關型電路為直接輸出電壓型DA轉換器。
1）電壓輸出型（如TLC5620）
電壓輸出型DA轉換器雖有直接從電阻陣列輸出電壓的，但一般采用內置輸出放大器以低阻抗輸出。直接輸出電壓的器件僅用于高阻抗負載，由于無輸出放大器部分的延遲，故常作為高速DA轉換器使用。
2）電流輸出型(如THS5661A)
電流輸出型DA轉換器很少直接利用電流輸出，大多外接電流—電壓轉換電路得到電壓輸出，后者有兩種方法：一是只在輸出引腳上接負載電阻而進行電流—電壓轉換，二是外接運算放大器。用負載電阻進行電流—電壓轉換的方法，雖可在電流輸出引腳上出現電壓，但必須在規(guī)定的輸出電壓范圍內使用，而且由于輸出阻抗高，所以一般外接運算放大器使用。此外，大部分CMOS DA轉換器當輸出電壓不為零?。
1個16位的AD轉換器,參考電壓為5V它的1個數字量的量化值是多少?
12位共4095個臺階。每步電壓（步長）u=5V/4095=0.001221V。
那么1V模擬量相當于1V/0.001221V=819個量階。
參考電壓為-10v到+10v，為雙極性模擬電壓。因此，D為負數時用補碼表示，D為正數用原碼表示。分辨率r=20/（2^5+2^5-1）=0.317,減去1是為了000000與100000一樣。
由于輸出端口為輸出口，所以在數據端口的設計時要遵守輸出要鎖存的設計原則，但對于d/a轉換器內部具有鎖存器時，可以直接與數據總線相連。百科
數據端口的設計應考慮d/a 轉換器的內部結構和分辨率，目前常見的d/a轉換器有：8位，10位、12 位，16位，當分辨率大于總線寬度時，需要增加外部數據鎖存器，確保數據的同步。
mov ax，n out port1，al out port2，ah out port3，al。輸出周期設定 可用軟件定時或硬件定時中斷的方法實現輸出周期的控制。
擴展資料：
d/a轉換器是計算機或其它數字系統(tǒng)與模擬量控制對象之間聯系的橋梁，它的任務是將離散的數字信號轉換為連續(xù)變化的模擬信號。在工業(yè)控制領域中，d/a轉換器是不可缺少的重要組成部分。
以下以一個四位的d/a轉換器說明d/a轉換器的工作原理：當d3=1 i3=vd/2r=vref/（1×2r），當d3=0 i3=0。
當d2=1 i2=vd/2r=vref/（2×2r），當d2=0 i2=0，當d1=1 i1=vd/2r=vref/（4×2r），當d1=1 i1=0，當d0=1 i0=vd/2r=vref/（8×2r）。
當d0=1 i0=0，vout=－iout1×rf 由此可見：隨著d3-d0的取值（0、1）的不同在運放輸出端可以得到不同的電壓量。
AD轉換原理是什么？
A/D轉換后，輸出的數字信號可以有8位、10位、12位、14位和16位等。
A/D轉換器的工作原理
逐次逼近法
逐次逼近式A/D是比較常見的一種A/D轉換電路，轉換的時間為微秒級。
雙積分法
采用雙積分法的A/D轉換器由電子開關、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成。
電壓頻率轉換法
采用電壓頻率轉換法的A/D轉換器，由計數器、控制門及一個具有恒定時間的時鐘門控制信號組成，如
它的工作原理是V/F轉換電路把輸入的模擬電壓轉換成與模擬電壓成正比的脈沖信號。電壓頻率轉換法。
擴展資料：
AD轉換就是模數轉換。顧名思義，就是把模擬信號轉換成數字信號。
主要包括積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、Σ-Δ調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。
A/D轉換器是用來通過一定的電路將模擬量轉變?yōu)閿底至?。模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。
但在A/D轉換前，輸入到A/D轉換器的輸入信號必須經各種傳感器把各種物理量轉換成電壓信號。
ad轉換位數是什么？說的通俗一些，舉例說明一下。
ad轉換位數就是模數轉換。
就是把模擬信號轉換成數字信號。
例如：
A/D轉換后，輸出的數字信號可以有8位、10位、12位、14位和16位等。
A/D轉換器的工作原理，主要介紹以下三種方法：
1、逐次逼近法;
2、雙積分法;
3、電壓頻率轉換法。
擴展資料
性質：
采用逐次逼近法的A/D轉換器是由一個比較器、D/A轉換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成，基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。
初始化時將逐次逼近寄存器各位清零;轉換開始時，先將逐次逼近寄存器**位置1，送入D/A轉換器，經D/A轉換后生成的模擬量送入比較器，稱為 Vo，與送入比較器的待轉換的模擬量Vi進行比較，若Vo<Vi，該位1被保留，否則被清除。
置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數字量送D/A轉換器，輸出的 Vo再與Vi比較，若Vo<Vi，該位1被保留，否則被清除。
重復此過程，直至逼近寄存器**位。轉換結束后，將逐次逼近寄存器中的數字量送入緩沖寄存器，得到數字量的輸出。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進行的。
