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数据转换器的分类及应用

来源:互联网 人气: 发布时间:2020-10-11
摘要:数据转换器 又称A/D或D/A转换器:将模拟信号转换成数字信号,或将数字信号转换成模拟信号。 模拟信号是连续变化的电压或电流, 对应的数字信号是数字流,表示模拟信号在某一瞬间的幅度。 数据转换器包括模数转换器和数模转换器,以及它的延伸产品如压频变换
数据转换器又称A/D或D/A转换器:将模拟信号转换成数字信号,或将数字信号转换成模拟信号。
 
模拟信号是连续变化的电压或电流, 对应的数字信号是数字流,表示模拟信号在某一瞬间的幅度。
 
数据转换器包括模数转换器和数模转换器,以及它的延伸产品如压频变换器,音频转换器和触摸屏控制器等.按分辨率及速度分类,可分为低分辨率/低速型,低分辨率/高速型及高分辨率/低速型.高与低的分界点是:分辨率14位,速率为1MSPS.V/F和F/V转换器也是一种特殊的"A/D,D/A"转换器,它在远距离传输系统中得到了广泛的应用,目前也有多种芯片供使用。
 
伴随着bai半导体技术、数字信号处理技术及通du信技术的飞速发展,A/D、D/A转换器近zhi年也呈现高速发展dao趋势,而随着高速、高精度A/D转换器(ADC)的发展,尤其是能直接进行中频采样的高分辨率数据转换器的上市,对稳定的采样时钟的需求越来越迫切,随着通信系统中的时钟速度迈入GHz级,相位噪声和时钟抖动已成为模拟设计中必须要考虑的因素。
 
  数据转换器的主要作用要么是由定期的时间采样产生模拟波形,要么是由一个模拟信号产生一系列定期的时间采样。因此,采样时钟的稳定性十分重要,从数据转换器的角度来看,这种不稳定性(亦即随机的时钟抖动),会在模数转换器何时对输入信号进行采样方面产生不确定性,在高速系统中,时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率,不仅如此,它还会增大通信链路的误码率,甚至限制A/D转换器(ADC)的动态范围,数据转换器要想获得最佳性能,恰当地选择采样编码时钟是极为重要的。
 
  ADC电路
 
  近年来,国外对高速A/D转换器的研究最为活跃,并在基本的Flash结构上出现了一些改进结构,如分区式分级(Subranging)电路结构(如half-flash结构、Pipelined、Multistage结构、Multistep结构)。实际上,他们是由多个Flash电路结构与其他功能电路采用不同形式的组合而成的电路结构,这种结构可弥补基本Flash电路结构的缺陷,是实现高速、高分辨率A/D转换器的优良电路设计技术,这种结构在逐步取代历史悠久的SAR和积分型结构,另外还有一类每级一位(bit-per-stage)电路结构,在它的基础上进一步改进,就得到一种称为Folding(折叠式)的电路结构(又称为Mag Amps结构)这是一种Gray码串行输出结构,这些电路设计技术为高速、高分辨率,高性能A/D转换器的发展起到了积极的推动作用。
 
  另外,在高分辨率A/D转换器电路设计技术中,Σ-Δ电路结构是目前很流行的一种电路设计技术,这种电路结构不仅在高分辨低速或中速A/D转换器方面将逐步取代SAR和积分型电路结构,而且这种结构同流水线结构相结合,有望实现更高分辨率、和更高速的A/D转换器。
 
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