第二节AD转换器 主要要求 理解AVD转换的原理与过程 了解AD的基本参数及应用 退出
退出 第二节 A/D 转换器 主要要求： 理解 A/D 转换的原理与过程 了解 A/D 的基本参数及应用
A/D转换的基本原理 A/D转换器(ADC)是将输入模拟信号转换成数字信号的装 置。模拟信号特点是时间和幅值都连续，数字信号的特点时 间城和幅值城都离散。时间离散化须经过采样、保持两步骤 ；幅值离散化须经过量化、编码两步骤。 输入模拟，量 nn 输出数字量 (0。 量化编 '() 码 D Do 采样保持电路 退出
退出 A/D 转换器 (ADC) 是将输入模拟信号转换成数字信号的装 置。模拟信号特点是时间和幅值都连续，数字信号的特点时 间域和幅值域都离散。时间离散化须经过采样、保持两步骤 ；幅值离散化须经过量化、编码两步骤。 一、 A/D 转换的基本原理
1.采样和保持 由于输入信号是连续变化的，而转换需要一定时间， 为使转换正常进行，每进行一次转换，需要对输入信 号进行一次采样，以获得确定输入，并将这个输入保 持到转换结束，这个过程称为采样和保持。 脉冲控制开关 CPs 采样频率越高，信号 u()与u就越接近 4) () ADC的数字 数字量输出 转换误差越小，采样 化编码电路 X (n位) 频率f必须满足 f。≥2fmax max (采样定 ADC 输入模拟电压 采样一保持电路采样展宽信号 理) [max是u,频谱的最高 电容保持 频率分量。 退出
退出 1. 采样和保持 由于输入信号是连续变化的，而转换需要一定时间， 为使转换正常进行，每进行一次转换，需要对输入信 号进行一次采样，以获得确定输入，并将这个输入保 持到转换结束，这个过程称为采样和保持。 脉冲控制开关 电容保持 采样频率越高，信号 u`I (t) 与 uI 就越接近， 转换误差越小，采样 频率 f s 必须满足 f s≥2fmax （采样定 理） fmax 是 uI 频谱的最高 频率分量
2.量化和编码 将采样一保持后的电压化为某个规定的最小单位电压 整数倍的过程称为量化。把量化的数值用二进制代码 表示，称为编码。 量化所规定的最小单位电压称为量化单位，用△表示。由于输 入模拟电压幅值连续，不一定能被△整除，因而量化过程中不 可避免会引入误差，称此误差为量化误差，最大可达△。一般 有只舍不入法和有舍有入法两种 退出
退出 2. 量化和编码 将采样－保持后的电压化为某个规定的最小单位电压 整数倍的过程称为量化。把量化的数值用二进制代码 表示，称为编码。 量化所规定的最小单位电压称为量化单位，用 Δ 表示。由于输 入模拟电压幅值连续，不一定能被 Δ 整除，因而量化过程中不 可避免会引入误差，称此误差为量化误差，最大可达 Δ 。一般 有只舍不入法和有舍有入法两种
2.量化和编码 量化 编码 量化 输码 IV IV 111 }111 7/8V 13/15V 110 110 68V 11/15VM 101 5/8V 915V 100 100 4/SV 7/15V 011 011 38V 5/15V 010 010 28V 3/15V 001 001 1/8V 1/15V 000 000 W W (a) (b) 图12-9 两种量化编码 (a)只舍不入法(b)有舍有入法 退出
退出 2. 量化和编码 图 12-9 两种量化编码 （ a ）只舍不入法 （ b ）有舍有入法