实现AD转换的核心环节是: ()。
A 、信号发送和接收
B 、信息调制和解调
C 、信号放大和滤波
D 、信号采样、量化和编码
【正确答案:D】
模拟信号先经过采样处理转换为离散信号(模拟信号不同瞬时的离散数值序列),再将每 个瞬间的数值与基准的单位电压进行 比较取得该数值的量化值,然后对这个量化值进行数字编码,最终完成模拟信号到数字信号的转换。主要考点: AD转换的核心环节。
并行AD模数转换电路包含有模数转换器、缓冲器、放大器和滤波器等电路模块。
模数转换器是AD模数转换电路的核心,主要由模数转换芯片、模数转换控制电路和模数转换电路组成。模数转换器可以把模拟信号转换成数字信号。
缓冲器是AD模数转换电路的重要组成部分,主要用来稳定模拟信号的电压和电流,并降低外界电平对模数转换器的影响。
放大器主要用来放大模数转换器的输出信号,以满足后续电路的要求,同时也可以抑制输出信号中的噪声。
滤波器是电路中的重要组成部分,主要用来抑制信号中的噪声,以达到模数转换的要求。
A/D转换器的工作原理,主要介绍以下三种方法:
1、逐次逼近法:
逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成,如图所示。
基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零。
转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为 Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。
然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的 Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。
重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
2、双积分法:
采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。
基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。
双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。
Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数 值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。 双积分式AD转换原理图
3、电压频率转换法:
它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。电压频率转换法
电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压Vi加到V/F的输入端,便产生频率F与Vi成正比的脉冲,在一定的时间内对该脉冲信号计数,时间到,统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi,从而完成A/D转换。
扩展资料:
DA转换器的内部电路构成无太大差异,一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DA转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。
按数字输入值切换开关,产生比例于输入的电流(或电压)。此外,也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。
一般说来,由于电流开关的切换误差小,大多采用电流开关型电路,电流开关型电路如果直接输出生成的电流,则为电流输出型DA转换器。
参考资料来源:百度百科-AD转换