跟着数字技能,特别是信息技能的快速的进步与遍及,在现代操控、通讯及检测等范畴,为了更好的进步体系的性能指标,对信号的处理广泛选用了数字计算机技能。因为体系的实践目标往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图画等),要使计算机或数字外表能辨认、处理这些信号,有必要首先将这些模拟信号转化成数字信号;而经计算机剖析、处理后输出的数字量也往往需求将其转化为相应模拟信号才能为执行机构所承受。这样,就需求一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁效果的电路--模数和数模转化器。
将模拟信号转化成数字信号的电路,称为模数转化器(简称A/D转化器或ADC,Analog to Digital Converter);将数字信号转化为模拟信号的电路称为数模转化器(简称D/A转化器或DAC,Digital to Analog Converter);A/D转化器和D/A转化器已成为信息体系中必不可少的接口电路。
为保证体系处理结果的精确度,A/D转化器和D/A转化器必定要有满足的转化精度;假如要完结快速改变信号的实时操控与检测,A/D与D/A转化器还要求具有较高的转化速度。转化精度与转化速度是衡量A/D与D/A转化器的重要技能指标。跟着集成技能的开展,现已研发和生产出许多单片的和混合集成型的A/D和D/A转化器,它们具有愈来愈先进的技能指标。
D/A转化器是把数字量转化成模拟量的线性电路器材,已做成集成芯片。因为完结这种转化的原理和电路结构及工艺技能不一样,因而呈现各式各样的D/A转化器。现在,国外市场已有上百种产品出售,他们在转化速度、转化精度、分辨率以及运用价值上都各具特色。
指数字量输入到完结转化,输出到达最终值并安稳停止所需的时刻。电流型D/A转化较快,一般在几ns到几百ns之间。电压型D/A转化较慢,取决于运算放大器的呼应时刻。
指D/A转化器实践输出电压与理论值之间的差错,一般都会选用数字量的最低有用位作为衡量单位。
当数字量改变时,D/A转化器输出的模拟量按比例关系改变的程度。抱负的D/A转化器是线性的,可是其实便是有差错的,模拟输出违背抱负输出的最大值称为线性差错。
A/D转化器的功用是把模拟质改换成数字量。因为完结这种转化的作业原理和选用工艺技能不同,因而生产出品种非常之多的A/D转化芯片。A/D转化器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和BCD码的31/2位、51/2位等。依照转化速度可分为超高速(转化时刻330ns),次超高速(330~3.3S),高速(转化时刻3.3~333S),低速(转化时刻>330S)等。A/D转化器依照转化原理可分为直接A/D转化器和直接A/D转化器。所谓直接A/D转化器,是把模拟信号直接转化成数字信号,如逐次迫临型,并联比较型等。其间逐次迫临型A/D转化器,易于用集成工艺完结,且能到达较高的分辨率和速度,故现在集成化A/D芯片选用逐次迫临型者多;直接A/D转化器是先把模拟量转化成中间量,然后再转化成数字量,如电压/ 时刻转化型(积分型),电压/频率转化型,电压/脉宽转化型等。其间积分型A/D转化器电路简略,抗干扰能力强,切能作到高分辨率,但转化速度较慢。有些转化器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转化电路集成在一个芯片内,已超出了单纯A/D转化功用,运用非常便利。