CH 3 信号的转换与调理 4节.pptVIP

第3章 信号的转换与调理 3.1 电桥 3.2 调制与解调 3.3 滤波 3.4 模拟信号与数字信号转换 3.4 模拟信号与数字信号转换 当采用数字式仪器、仪表和计算机时，模拟输出信号还要转换为数字信号等。 模／数转换器是一种器件，它把采集到的采样模拟信号量化和编码后，转换成数字信号并输出。 ADC (Analog to Digital Converter) 3.4.1 ADC的分类 ADC的品种很多，其分类方法也很多，可按速度、精度、位数等。 从“量化是一种比较过程”这个基本概念出发，ADC归根结底只有两种类型：(1)直接比较型；(2)间接比较型。 (1) 直接比较型 即将输入的采样模拟量直接与作为标准的基准电压相比较，得到可按数字编码的离散量或直接得到数字量。 包括连续比较、逐次逼近、斜波（或阶梯波）电压比较等类型，最常用的是逐次逼近型。 特点：瞬时比较，抗干扰能力差，但转换速度较快。 (2) 间接比较型 输入的采样模拟量不是直接与基准电压比较，而是将二者都变成中间物理量再进行比较，然后将比较得到的时间或频率进行数字编码。 “先转换后比较” 包括双斜式、脉冲调宽型、积分型、三斜率型、自动校准积分型等型。 特点：平均值响应，抗干扰能力较强，但速度较慢。 3.4.2 ADC的主要技术指标 (1)分辨率 指ADC所能分辨模拟输入信号的最小变化量。 设A/D转换器的位数为n，满量程电压为FSR，则A/D转换器的分辨率为 相对分辨率 ADC分辨率的高低取决于位数的多少，一般都简单地用ADC的位数n来间接代表分辨率，位数越多，分辨率越高。 (3)精度 ADC的精度分为绝对精度和相对精度两种。 1）绝对精度 对应于输出数码的实际模拟输入电压与理想模拟输入电压之差。 A/D转换时，量化带内的任意模拟输入电压都能产生同一输出数码，此处限定为量化带中点对应的模拟输入电压值。 例如，一个12位ADC，理论上模拟输入电压为5V±1.2mV时，对应的输出数码为100000000000。实际上，4.997~4.999V范围内的模拟输入电压都产生这一输出数码，则 2）相对精度 精度和分辨率是两个不同的概念。 精度是指转换后所得结果相对于实际值的准确度； 分辨率是指转换器所能分辨的模拟信号的最小变化值。 分辨率很高的A/D转换器，可能因为温度漂移、线性不良等原因，并不一定具有很高的精度。 绝对精度与满量程电压值之比的百分数。 3.4.5 单片集成转换器 （1）8位A/D转换器芯片ADC0809 （2）12位A/D转换器芯片AD574A （3）12位带采样/保持的A/D转换芯片AD678 * * * * * * * *