数模转换。
数模转换是将离散的数字量转换成有连接变化的模拟量。与数模转换相对应的是模数转换,是数模转换的逆过程。
D/A转换的基本原理是将要转换的数字乘以阶跃电压得到输出电压值,然后输出。
将模拟信号转换成数字量称为模数转换器(A/D转换器)。将数字量转换成模拟量称为数模转换器(D/A转换器)。市场上的单片集成ADC和DAC芯片有数百种,技术指标越来越先进,可以满足不同应用的需求。
扩展数据
DA转换器内部电路构成没有太大区别,一般按照输出是电流还是电压以及是否可以进行乘法运算来分类。大多数DA转换器由一个电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)组成。
开关根据数字输入值切换,以产生与输入成比例的电流(或电压)。此外,为了提高精度,在装置中增加了恒流源。
一般来说,由于电流开关的开关误差较小,所以采用的是大部分电流开关电路。如果产生的电流直接输出,就是电流输出DA转换器。此外,电压切换电路是直接输出电压型DA转换器。
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数字量和模拟量的转换原理
数字量:由0和1组成的信号类型,通常是规则的编码信号。模拟量和模拟量的关系是定量的模拟量。
模拟:连续的电压、电流和其他信号。模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,是经过采样和量化后的数字量。
1.数模转换器是将数字信号转换成模拟信号的系统,一般可以通过低通滤波来实现。首先对数字信号进行解码,即将数字码转换成相应的电平,形成阶梯信号,然后进行低通滤波。根据信号与系统理论,数字步进信号可以看作是理想脉冲采样信号和矩形脉冲信号的卷积,所以根据卷积定理,数字信号的频谱是脉冲采样信号和矩形脉冲的频谱的乘积(即Sa函数)。这样,通过使用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿,可以将数字信号恢复为采样信号。根据采样定理,采样信号的频谱管理器想要通过低通滤波得到原始模拟信号的频谱。一般来说,并不是直接基于这些原理,因为尖锐的采样信号很难获得,所以这两种滤波(Sa函数和理想低通)可以组合(级联),而且由于这些系统的滤波特性在物理上是无法达到的,所以只能在真实系统中近似完成。
2.模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统。这是一个滤波、采样保持和编码的过程。模拟信号经过带限电路的滤波、采样和保持,成为梯形信号,然后经过编码器,使得梯形信号中的每一级都变成二进制码。
A/D转换器的作用是什么?
汽车是每个人出行的必备工具。当然,汽车知识必不可少。为了让大家更容易理解这些知识,今天,小编将介绍A/D转换器的功能。如果你感兴趣的话,可能对你有帮助。
A/D转换的作用是将时间和幅度连续的模拟信号转换成时间和幅度离散的数字信号。A/D转换主要经历采样、保持、量化、编码四个过程。在实际电路中,有些过程是结合在一起的,比如采样保持、量化和编码,往往在转换过程中同时实现。数模转换器,也叫D/A转换器,简称DAC。将二进制数字量形式的离散信号转换成基于标准量(或参考量)的模拟量的转换器。它的作用是将数字量转换成模拟量。根据转换原理,模数转换方法可分为直接法和间接法。直接法是将电压直接转换成数字量。它利用数模 *** 输出的一组参考电压从高位开始一点一点地等效于被测电压,直到它们达到或接近平衡。直接逐位等效转换器是一种高速数模转换电路,转换精度高,但抑制干扰的能力较差,往往通过提高数据放大器的性能来补偿。它最常用于计算机接口电路。2.间接法不是直接把电压转换成数字,而是先转换成中间量再转换成数字。常用的有电压-时间距离(V/T)和电压-频率距离(V/F),电压-时间距离中的双斜率法(也叫双重积分法)应用较广。
模数转换是什么意思?
D/A转换器(也称数模转换器,简称DAC)是将二进制数字量形式的离散信号转换成基于标准量(或参考量)的模拟量的转换器,其作用是将数字量转换成模拟器件。
A/D转换器(也称模数转换器,简称ADC)是指将模拟信号转换成数字信号的电路。A/D转换的作用是将时间和幅度连续的模拟信号转换成时间和幅度离散的数字信号。
A/D转换一般要经历四个过程:采样、保持、量化和编码。在实际电路中,有些过程是结合在一起的,比如采样保持、量化和编码,往往在转换过程中同时实现。
扩展数据:
模数转换的方法根据转换原理可分为直接法和间接法:
1.直接法是将电压直接转换成数字量。
它利用数模 *** 输出的一组参考电压,从高位开始一点一点地与被测电压进行比较,直到它们达到或接近平衡。直接逐位比较转换器是一种高速数模转换电路,转换精度高,但抑制干扰的能力较差,往往通过提高数据放大器的性能来补偿。它最常用于计算机接口电路。
2.间接法不是直接把电压转换成数字,而是先转换成中间量再转换成数字。
常用的有电压-时间间隔(V/T)和电压-频率(V/F),电压-时间间隔中的双斜率法(也称双重积分法)较为常见。
百度百科-模数转换器
百度百科-数模转换器
数模转换的本质是什么?
将数字量转换成模拟量的过程称为D/A转换。
完成这一功能的电路称为数模转换器,简称DAC。数模转换器的框图如图所示。输入的二进制数存储在寄存器中,寄存器中存储的二进制数的每一位控制一个模拟开关。
原则:
1.输入的二进制数存储在寄存器中,寄存器中存储的二进制数的每一位控制一个模拟开关。模拟开关只有两种可能的输出:接地或通过电阻连接到参考电压源。
2.它由寄存器中的二进制数控制,模拟开关的输出送到加法 *** 。二进制数的每一位都有一定的权重。这个 *** 把每一位变成它的加权电流,把每一位的加权电流相加得到总电流,送到放大器,放大器放大得到相应的模拟电压,从而实现数字量和模拟量的转换。
数模转换:
就是把离散的数字量转换成连接变化的模拟量。与数模转换相对应的是模数转换,是数模转换的逆过程。接下来从转换器分类、技术指标、模数转换方法、模数转换器参数等方面介绍数模转换。
数模转换是如何工作的?
数模转换是将离散的数字量转换成有连接变化的模拟量。实现这一功能的电路或器件称为数模转换电路。
通常称为D/A转换器或DAC(数模转换器)。
我们知道分数可以加权也可以不加权。所谓加权数,就是每个数字都有一个系数。例如,45个十进制数中有4个是4×10。
而5是5×1,即4的系数是10,5的系数是1。从某种意义上说,数模转换就是把二进制数转换成十进制数。
原DAC电路由以下几部分组成:基准电压源、求和运算放大器、权值产生电路 *** 、寄存器和时钟基准产生电路。
寄存器的作用是将输入的数字信号寄存在其输出端,转换时输入电压的变化不会导致其输出不稳定。
时钟参考产生电路主要对应参考电压源,保证输入数字信号的相位特性在转换过程中不会混淆。
时钟基准的抖动会产生高频噪声。
二进制数据的权重系数取决于电阻,CD格式是16位,也就是16位。因此,使用16个电阻,对应16位中的每一位。
模拟信号可以通过依次流过每个电阻的参考电压源的电流和输入数据的每一位的电流的加权和得到。
这是一个多位DAC。多位和1位的区别在于,多位是通过内部精密的电阻 *** 来比较电位,最终转换成模拟信号。
优点是动态跟随能力强,动态范围大,但是电阻的精度决定了多位置转换器的精度。为了达到24位转换精度,对电阻的要求高达0.000015。
即使电阻是理想的,热噪声引起的电阻波动也会大于这个值。目前,R-2R梯形电阻 *** 广泛应用于多位系统中,可以降低对电阻的精度要求。即便如此,
理想电阻的转换精度不会达到24位,23位已经是极限了。多位制的优点在于设计简单,但受电阻精度限制,成本高。
单比特原理:通过数学运算的手段,在CD的脉冲编码信号(PCM)中插入过采样点,7个采样点18倍过采样。
这些插入的采样点通过积分电路与原始信号进行比较,较大的值设为1,较小的值设为0,这样原始PCM信号就变成了只有1和0的数据流。
1表示密集数据流,0表示稀疏数据流。这就是脉冲密度调制信号(PDM),它是一个由开关电容 *** 组成的低通滤波器。
1转换成高压信号,0转换成低压信号,然后通过级联积分转换成模拟信号。
插入采样信号会产生大量高频噪声,需要经过噪声整形电路处理,将噪声推到人耳听不到的频域。
1bit的好处是转换精度不受电阻限制,转换精度可以超过24bits,所以成本低。然而,设计过采样和噪声整形电路非常困难。
因为电阻在精度(光刻)和热噪声(材料)方面对音质的影响相对较小,所以1位电容和积分电路对音质的影响相对较大。对于光盘的数据格式,
单从音质上来说,应该说多位比一位好,多位直接转换16位CD信号,而单元要经历一个PCM信号转换成PDM信号的过程,还要经历开关电容的充放电过程。
虽然理论上,最终模拟信号的速度不会比多位的速度慢,
但实际上单比特没有Dobby动感,看起来更慢,中频更粗,音色更丰富。
1bit成立于飞利浦,分为三派。
一派是以飞利浦为代表的Bitsream。
一派是以松下为代表的MASH,但MASH的创始人是NTT公司。
另一所学校是今天非常受欢迎的德尔塔适马。
Bitsream采用最传统的三阶或四阶噪声整形,MASH(多级噪声整形)就是多级噪声整形。
它保留初始量化值与原始信号之间的误差,并从原始信号中减去前一个量化值和误差,用于下一次量化,并重复该操作几次。
二进制信号可以转换成脉宽调制(PWM)信号(PWM和PDM几乎一样),量化产生的噪声可以推到很高的频段,从而降低可听频段的噪声。
但似乎只有松下大量采用了这项技术。MASH现在很少了,但是理论上很优秀。

