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轉(zhuǎn)換參數(shù)

發(fā)布時間:2013/11/7 20:31:19 訪問次數(shù):1170

    1.分辨率
    ADC將一個連續(xù)的模擬信號變換為一個二進(jìn)制數(shù)序列。AD9268BCPZ-80每一個二進(jìn)制數(shù)表示模擬信號在轉(zhuǎn)換時刻上的值。ADC的分辨率(resolution)可以表示為用于表示每一個模擬信號值的位數(shù)(二進(jìn)制數(shù))。一個4位ADC可以表示一個模擬信號的16個不同值,因為21 =16。-個8位ADC可以表示一個模擬信號的256個不同值,因為28 =256。一個12位ADC可以表示一個模擬信號的4096個不同值,因為2”一4096。位數(shù)越多,轉(zhuǎn)換越準(zhǔn)確,分辨率越高,因為可以表示出給定模擬信號的更多數(shù)值。
    2.轉(zhuǎn)換時間
    除了分辨率以外,ADC的另一個重要參數(shù)是轉(zhuǎn)換時間(conversion time)。將模擬波形上的一個值轉(zhuǎn)換為一個數(shù)字量不是瞬間就能完成的,這個過程需要占用一定的時間。轉(zhuǎn)換時間的長短可以從快速器件的數(shù)微秒到慢速器件的數(shù)毫秒。圖21. 32中給出了轉(zhuǎn)換時間的基本表示方法?梢砸姷,將要轉(zhuǎn)換的模擬電壓值出現(xiàn)于,時刻,但直到f,時刻,才完成變換。
    3.量化誤差
    在上下文中提到的術(shù)語量化( quantization)指的是給一個模擬量確定一個值。理想情況下,希望在一個給定瞬間確定一個值,并立即把宅轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。當(dāng)然,這是不可能的,因為ADC轉(zhuǎn)換需要一定的轉(zhuǎn)換時間。

           
    由于在轉(zhuǎn)換時間內(nèi)模擬信號會發(fā)生變化,轉(zhuǎn)換結(jié)束時的值與轉(zhuǎn)換開始時的值可能不一樣(除非輸入是一個恒定的直流)。模擬信號在轉(zhuǎn)換時間內(nèi)的數(shù)值變化產(chǎn)生了所謂的量化誤差( quantization error),如圖21.33所示。
    圖21. 32  模一數(shù)轉(zhuǎn)換時間的圖示    圖21. 33  A/D轉(zhuǎn)換器中的量化誤差來源示意圖

          
    避免或者至少是使量化誤差最小化的一個方法就是在ADC的輸入端使用采樣保持電路。如圖21.4所示,采樣保持電路迅速對模擬輸入信號進(jìn)行采樣,然后將采樣值保持一定時間。當(dāng)與ADC相結(jié)合使用時,在轉(zhuǎn)換時間持續(xù)期間,采樣保持電路保持恒定。這就使得ADC將一個恒定值轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式,避免了量化誤差。該過程的一個基本示意圖如圖21. 34所示。當(dāng)與圖21. 33中的轉(zhuǎn)換相比較時,可以發(fā)現(xiàn)在模擬輸入信號的期望采樣點上得到了一個比較準(zhǔn)確的值。

    1.分辨率
    ADC將一個連續(xù)的模擬信號變換為一個二進(jìn)制數(shù)序列。AD9268BCPZ-80每一個二進(jìn)制數(shù)表示模擬信號在轉(zhuǎn)換時刻上的值。ADC的分辨率(resolution)可以表示為用于表示每一個模擬信號值的位數(shù)(二進(jìn)制數(shù))。一個4位ADC可以表示一個模擬信號的16個不同值,因為21 =16。-個8位ADC可以表示一個模擬信號的256個不同值,因為28 =256。一個12位ADC可以表示一個模擬信號的4096個不同值,因為2”一4096。位數(shù)越多,轉(zhuǎn)換越準(zhǔn)確,分辨率越高,因為可以表示出給定模擬信號的更多數(shù)值。
    2.轉(zhuǎn)換時間
    除了分辨率以外,ADC的另一個重要參數(shù)是轉(zhuǎn)換時間(conversion time)。將模擬波形上的一個值轉(zhuǎn)換為一個數(shù)字量不是瞬間就能完成的,這個過程需要占用一定的時間。轉(zhuǎn)換時間的長短可以從快速器件的數(shù)微秒到慢速器件的數(shù)毫秒。圖21. 32中給出了轉(zhuǎn)換時間的基本表示方法。可以見到,將要轉(zhuǎn)換的模擬電壓值出現(xiàn)于,時刻,但直到f,時刻,才完成變換。
    3.量化誤差
    在上下文中提到的術(shù)語量化( quantization)指的是給一個模擬量確定一個值。理想情況下,希望在一個給定瞬間確定一個值,并立即把宅轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。當(dāng)然,這是不可能的,因為ADC轉(zhuǎn)換需要一定的轉(zhuǎn)換時間。

           
    由于在轉(zhuǎn)換時間內(nèi)模擬信號會發(fā)生變化,轉(zhuǎn)換結(jié)束時的值與轉(zhuǎn)換開始時的值可能不一樣(除非輸入是一個恒定的直流)。模擬信號在轉(zhuǎn)換時間內(nèi)的數(shù)值變化產(chǎn)生了所謂的量化誤差( quantization error),如圖21.33所示。
    圖21. 32  模一數(shù)轉(zhuǎn)換時間的圖示    圖21. 33  A/D轉(zhuǎn)換器中的量化誤差來源示意圖

          
    避免或者至少是使量化誤差最小化的一個方法就是在ADC的輸入端使用采樣保持電路。如圖21.4所示,采樣保持電路迅速對模擬輸入信號進(jìn)行采樣,然后將采樣值保持一定時間。當(dāng)與ADC相結(jié)合使用時,在轉(zhuǎn)換時間持續(xù)期間,采樣保持電路保持恒定。這就使得ADC將一個恒定值轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式,避免了量化誤差。該過程的一個基本示意圖如圖21. 34所示。當(dāng)與圖21. 33中的轉(zhuǎn)換相比較時,可以發(fā)現(xiàn)在模擬輸入信號的期望采樣點上得到了一個比較準(zhǔn)確的值。

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