模拟-数字信号转换原理[教育类别]

1、模拟信号-数字信号转换原理 1培训类 l基本概念基本概念 l模拟模拟/数字转换数字转换 l数字数字/模拟转换模拟转换 l在产品中的应用在产品中的应用 2培训类 基本概念 模拟信号 l 时间连续，取值连续 l 信号的原始形态： 温度 压力 重量 声音 图像 l 传输过程中，抗干扰差，有噪声积累，保密性差 l 处理电路不易于集成，体积大，功耗大 3培训类 基本概念 数字信号 l 时间离散，取值离散 l 信号处理的中间形式 l 传输过程中，抗干扰好，无噪声积累 l 便于存储、处理和交换，保密性好 l 处理电路易于集成，设备体积小 4培训类 基本概念 信号转换 l ADC：模拟信号转换为数字信号的电路

2、 l DAC： 数字信号转换为模拟信号的电路 5培训类 l基本概念基本概念 l模拟模拟/数字转换数字转换 l数字数字/模拟转换模拟转换 l在产品中的应用在产品中的应用 6培训类 模拟/数字转换 转换过程 四个步骤：采样、保持、量化、编码 7培训类 模拟/数字转换 采样/保持 工作波形 电路原理 8培训类 模拟/数字转换 量化和编码 l 量化：将离散信号的幅度变化为某个最小单位的整数倍， 这个最小单位称为量化单位 l 量化误差：由于舍入产生 l 编码：把量化的数值用二进制代码表示 l 量化单位越小，量化误差就越小，但最终编码结果的位数 也会越多 9培训类 模拟/数字转换 ADC指标 l 分辨率：

3、引起输出变动1个 LSB时，输入模拟信号的变化 量，通常用位数表示。 l 转换误差：实际输出和理想值的相对误差，通常用LSB的 倍数表示 l 转换时间：完成一次转换需要的时间 l 输出值：D = A/Vref * (2n-1) A ：模拟输入 Vref ：参考电压 n ：ADC位数 10培训类 模拟/数字转换 ADC分类 l 并行比较型 l 逐次逼近型 l -型（积分型） 11培训类 模拟/数字转换 并行比较型ADC l 直接转换型，速度快 l N位转换需要2n-1个比较 器，电路规模大，成本高 l 用于高速信号转换场合 （例如视频信号） 12培训类 模拟/数字转换 逐次逼近型ADC l 逐位

4、比较，转换速度 慢（N位需要N个时钟 周期） l 电路规模小，成本低 l 最常用的ADC 13培训类 模拟/数字转换 -型ADC l 间接型转换，过采样+噪声成形+数值滤波和抽取 l 分辨率高，通常为16位-24位，高精度型ADC l 适合极低频率的信号（直流信号）的转换 l 成本高，通常用于高精度信号转换 14培训类 l基本概念基本概念 l模拟模拟/数字转换数字转换 l数字数字/模拟转换模拟转换 l在产品中的应用在产品中的应用 15培训类 数字/模拟转换 DAC指标 l 分辨率：通常用位数表示 l 转换误差：实际输出值和理论值的最大偏差 l 转换时间：从输入数字量到输出模拟量的时间 l 输出

5、值：A = D/(2n-1) * Vref D ：数字输入 Vref ：参考电压 n ： DAC位数 16培训类 数字/模拟转换 DAC原理（倒T型电阻网络型） 17培训类 l基本概念基本概念 l模拟模拟/数字转换数字转换 l数字数字/模拟转换模拟转换 l在产品中的应用在产品中的应用 18培训类 在产品中的应用 模拟/数字转换的应用 l 模拟传感器（吊重、高度、幅度、风速 ）输出的是0-5V模 拟信号，要转换为数字信号 l 使用STM32F10 x芯片集成的ADC，分辨率12位，逐次逼 近型 l 为滤除高频干扰，模拟信号要先做低通滤波 l STM32F10 x芯片内部的ADC参考电压是3.3V，因此模拟 信号进入ADC之前要进行分压 19培训类 在产品中的应用 模拟/数字转换的应用 l 模拟传感器（吊重、高度、幅度、风速 ）输出的是0-5V模 拟信号，要转换为数字信号 l 使用STM32F10 x芯片集成的ADC，分辨率12位，逐次逼 近型 l 为滤除高频干扰，模拟信号要先做低通滤波 l STM32F10 x芯片内部的ADC参考电压是3.3V，因此模拟 信号进入ADC之前要进行分压 20培训类 在产品中的应用 数字/模拟转换的应用 l PM530S屏亮度调整电路使用了简化