模數轉換器工作原理

2020-12-25 電子產品世界

　　導讀：模數轉換器也是轉換器的一種類型，大家是否有使用過呢?模數轉換器的功能是什麼呢?又是如何發揮這些功能的呢?下面就讓小編來給大家介紹一下模數轉換器的工作原理。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/274284.htm

　　模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變為數位訊號的電子元件。通常的模數轉換器是把經過與標準量比較處理後的模擬量轉換成以二進位數值表示的離散信號的轉換器。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表示輸入信號相對於參考信號的大小。

　　模數轉換器的種類很多，按工作原理的不同，可分成間接ADC和直接ADC。間接ADC是先將輸入模擬電壓轉換成時間或頻率，然後再把這些中間量轉換成數字量，常用的有雙積分型ADC。直接ADC則直接轉換成數字量，常用的有並聯比較型ADC和逐次逼近型ADC。

　　並聯比較型ADC：採用各量級同時並行比較，各位輸出碼也是同時並行產生，所以轉換速度快。並聯比較型ADC的缺點是成本高、功耗大。

　　逐次逼近型ADC：它產生一系列比較電壓VR，但它是逐個產生比較電壓，逐次與輸入電壓分別比較，以逐漸逼近的方式進行模數轉換的。它比並聯比較型ADC的轉換速度慢，比雙分積型ADC要快得多，屬於中速ADC器件。

　　雙積分型ADC：它先對輸入採樣電壓和基準電壓進行兩次積分，獲得與採樣電壓平均值成正比的時間間隔，同時用計數器對標準時鐘脈衝計數。它的優點是抗幹擾能力強，穩定性好;主要缺點是轉換速度低。

　　模數轉換一般要經過採樣、保持和量化、編碼這幾個步驟。下面我們以∑-△A/D轉換器為例來簡單介紹一下其工作原理。∑-△A/D轉換器的工作原理，就是將初次轉換後的數位訊號再做信號除噪處理。

　　總體來說，∑-△A/D轉換器有兩大部分，模擬部分和數字部分，模擬部分是一個∑-△調製器，主要使採用過採樣技術採樣後信號經過調製器，使量化噪聲分布更廣，並且輸出一位一位的數據位流，數字部分是一個數字濾波器，它對模擬部分輸出的數字量進行除噪處理，濾除大部分的量化噪聲，並對調製器的輸出降頻至奈奎斯特頻率和進行進一步的量化，最終得到輸出結果。

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