adc选型时需考虑的重点参数?adc和dac的主要技术指标区别?

2024-02-11 22:52:49 文章来源 :网络 围观 : 评论

  adc选型时需考虑的重点参数?

  我们选型的时候一般需要考虑以下一些参数:

  确定A/D转换器的精度:精度是反映转换器的实际输出接近理想输出的精确程度的物理量。

  分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。

  量化误差 (Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。

  在转化过程中,由于存在量化误差和系统误差,精度会有所损失,其中量化误差对于精度的影响是可计算的,它主要决定于A/D转换器件的位数。

  一般把8位以下的A/D转换器称为低分辨率ADC,9~12位称为中分辨率ADC,13位以上为高分辨率。A/D器件的位数越高,分辨率越高,量化误差越小,能达到的精度越高。

  选择A/D转换器的转换速率

  转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成,采样速率 (Sample Rate)必须小于或等于转换速率,常用单位是ksps和Msps,表示每秒采样千/百万次。

  选择合适的量程

  模拟信号的动态范围较大,有时还有可能出现负电压。在选择时,待测信号的动态范围最好在A/D器件的量程范围内。

  选择A/D器件的输出接口

  A/D器件接口的种类很多,有并行总线接口的,有SPI、I2C、1-Wire等串行总线接口的。它们在原理和精度上相同,但是控制方法和接口电路会有很大差异。

  选择A/D器件的通道数和封装

  这与系统有关,通道数要满足整个采集系统的需要。封装则决定PCB布板的时候的大小,而且在高速应用的时候也影响连线的分布参数。

  选择A/D器件温度范围

  这仅仅与一些苛刻的环境有关,注意每个AD有固定的应用的温度范围。

  adc和dac的主要技术指标区别?

  ADC是Analog-to-Digital Converter的缩写,指模拟/数字转换器。我们常用的模拟信号,如温度、压力、电流等,如果需要转换成更容易储存、处理的数字形式,用模/数转换器就可以实现这个功能。

  ADC将模拟输入信号转换成数字信号的电路或器件。模数转换器的实例有逐次逼近ADC,电压-频率(V/F)转换器,双斜率ADC和高速闪烁ADC。模数转换器也称为数字化仪。

  A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的

  DAC是Digital-to-Analog Converter的缩写,指数字/模拟转换器。数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权码,每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量,然后将这些模拟量相加,即可得到与数字量成正比的总模拟量,从而实现了数字/模拟转换。

  DAC的原理

  数模转换器电路的各电阻值是按4位二进制数的位权大小取定:最低位对应的电阻最大,为23R,相邻低位减半,最高位对应的电阻最小,为20R。无论D=1还是D=0,各2R支路上端经S都等效为接地

  无论开关合向1还是0,电路结构不变,各支路电流不变。开关状态仅仅决定电流是流向运算放大器的虚地端还是流向地端。从输入数字信号的高位D3到低位D0,流入4个结点的电流分别被分流为I3=I/2,I2=I/22,I1=I/23, I0=I/24。从而完成了数模之间的转换。

  DAC的重要参数

  1.分辨率

  指最小输出电压与最大输出电压之比,也是最小输入数字量1与最大输入数字量2n-1之比。

  2.转换精度

  是指输出模拟电压的实际值与理想值之差,即最大静态转换误差。

  它是由于参考电压UR偏离标准值、运算放大器的零点漂移、模拟开关的压降及电阻值的偏差等原因所引起的。除此之外,应选用多位数DAC、选用稳定度高的参考电压源和低零漂的运算放大器与之配合。

  3.转换速度

  转换速度一般由建立时间决定。从输入由全0突变为全1时开始,到输出电压稳定在FSR±? LSB范围(或以FSR±x%FSR指明范围)内为止,这段时间称为建立时间,它是DAC的最大响应时间,所以用它衡量转换速度的快慢。

  DAC的构成

  DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码,分别控制对应位的模拟电子开关,使数码为1 的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值,再由运算放大器对各电流值求和,并转换成电压值。

  

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