主要内容■ADC和DAC概述■ADC的主要应用ADC的基本原理和分类■DAC与信号重建■ADC主要指标和测试方法■ADC的主要电路模块几种主要的ADC西学文通大学模数转换器XIANHAOTONG UNIVERSITY16/242Lab ofMixed-Signal Systems
模数转换器 16 /242 Lab of Mixed-Signal Systems 主要内容 ADC和DAC概述 ADC的主要应用 ADC的基本原理和分类 DAC与信号重建 ADC主要指标和测试方法 ADC的主要电路模块 几种主要的ADC
DAC与信号重建（1）ReconstructionAnalogMappingholdfilteringAnalogoutDigital inD-A主3, 7, 4, 1,..ContinuizeContinuizeintimeinamplitudeVout电阻型DAC电容型DAC电流舵型（currentsteering）DAC混合型DACD.i0000001010011100西学文通大学模数转换器XIANHAOTONGUNIVERSITY17/242LabofMixed-SignalSystems
模数转换器 17 /242 Lab of Mixed-Signal Systems DAC与信号重建（1） • 电阻型DAC • 电容型DAC • 电流舵型（current steering）DAC • 混合型DAC •
DAC与信号重建（2）ReconstructionAnalogMappingholdfilteringAnalogoutDigitalinD-→A3, 7, 4, 1,..ContinuizeContinuizeintimeinamplitude零阶保持重建（非归零DAC）Analog signal x(t)理想重建Discrete-time signal x[n]将信号保持Zero-orderholdxzow(t)Analog signal x(t)Discrete-time signalx[n]一个周期x(t)= >x(n)g(t)on=-x(0) =x()Z 8(t-nT,)sin(元f,t)7=-g(t)=元f,tXzon(t)=xg(t)*(u(t)-u(t-T))非因果系统无法实现西安道大学模数转换器XIAN HAOTONGUNIVERSITY18/242Lab ofMixed-Signal Systems
模数转换器 18 /242 Lab of Mixed-Signal Systems DAC与信号重建（2） 理想重建 () ( ) () n xt xngt ∞ =−∞ = sin( ) ( ) s s f t g t f t ππ = 非因果系统 无法实现 零阶保持重建（非归零DAC） 将信号保持 一个周期 d () () ( )s n x t x t t nT δ ∞ =−∞ = − ZOH ( ) d ( () ( ) ) ( ) s x t = ∗ −− x t ut ut T
DAC与信号重建（3）XZOH(1)xa(t)(u(t)-u(t-T))sin(元f/f_)sinc(f/f.) =元f/fssinc(f/f,0.9-1/(r/g)0.8TimeTime0.70.6XzoH (t)= xa(t)*(u(t)-u(t-T,)0.50.4XzoH(f)= Xa(f)xHzoH ())0.30.2ZXa(f-n-f)xsin(元f1f)-jnjiyT元fO相当于将x(t)离散化的频谱被保持函数的频谱整形西学文通大学模数转换器KIANIEAOTONCUNIVERSIT19/242Labof Mixed-Signal Systems
模数转换器 19 /242 Lab of Mixed-Signal Systems DAC与信号重建（3） ZOH ( ) d ( () ( ) ) ( ) s x t = ∗ −− x t ut ut T ZOH x ( )t d x t( ) ( ) () ( )s ut ut T − − XZOH ( ) f = × Xd () ) f HZOH ( ) f / ) 1 sin( / ) ( s d s n s j f f s f f X f nf f e T π π π ∞−∞ − = = −⋅ × 相当于将x(t) 离散化的频谱被保持函数的频谱整形
DAC与信号重建（4）ReconstructionAnalogWithpost-emphasisMappingholdfilteringAnalogoutZOHoutput,spectrumofthestaircaseDigitalinD→AO3, 7, 4, 1, *Brick-wallfilterContinuizeContinuizeintimeinamplitudeOriginaldiscrete-timesignalspectrum%t/f0.51.52.51tlsO0.50.8Diracpulsetrainspectrum0.60.4pet/f,000.51.522.5解决衰减问题：0.2ZOHtransferfunction--增加过采样率00.2ubis-增加阶数f/f,0.41.52.50.52--也可以采用反向的ZOHoutput,spectrum ofthestaircaseOriginalwaveform0.6预加重来补偿sinc函....ZOHoutput0.8Reconstructionfilteroutput数的衰减(withoutemphasis)%2T,4T,13T,5TO0.51.522.51四少入迎人大学模数转换器IANHAOTONGUNIVERSITY20/242Lab of Mixed-Signal Systems
模数转换器 20 /242 Lab of Mixed-Signal Systems DAC与信号重建（4） 解决衰减问题： -增加过采样率 -增加阶数 -也可以采用反向的 预加重来补偿sinc函 数的衰减