A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換電路
發(fā)布時間:2011/10/22 11:15:50 訪問次數(shù):9315
1.ND轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換電路的特點和工作流程
A/D轉(zhuǎn)換電路和D/A轉(zhuǎn)換電路主要用于各種電子設(shè)備的數(shù)字信號處理電路中,模擬信號在進行處理時,首先要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,或在處理后還要變回模擬信號。
數(shù)字信號和模擬信號之間是可以相互轉(zhuǎn)換的,如圖8-16所示,模擬信號變成數(shù)字信號的電路被稱之為A/D轉(zhuǎn)換電路,而數(shù)字信號變成模擬信號的電路則被稱為D/A轉(zhuǎn)換電路。
模擬信號和數(shù)字信號的波形有很大的區(qū)別,P87C51FB-4A如圖8-17所示。一個是連續(xù)變化的物理量,一個是離散的數(shù)字量,即脈沖狀的信號。
數(shù)字信號的波形也有不同的特點,如圖8-18所示,數(shù)字信號有2值數(shù)字信號和多值數(shù)字信號。在實際的產(chǎn)品中大都采用2值數(shù)字信號。
2.A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)組成
在實際的電路中往往分為模擬電路和數(shù)字電路,如圖8-19所示,處理模擬信號的電路被稱之為模擬電路,處理數(shù)字信號的電路則被稱之為數(shù)字咆路。則將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器,而將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器。
(1) A/D轉(zhuǎn)換電路的基本結(jié)構(gòu)
A/D轉(zhuǎn)換電路是將連續(xù)變化的音頻信號波形變成離散的數(shù)字信號,再進行進…步的處理。從前述可知,A/D轉(zhuǎn)換處理的基本過程是取樣量化和編碼。取樣后的樣點量化就是將模擬信號每個取樣點的直流電壓值變成數(shù)字信號的二進制代碼。理想的A/D轉(zhuǎn)換輸入/輸出特性和電路結(jié)構(gòu)如圖8-20所示。量化通常是將模擬信號的電壓幅度分成很多等級。例如,
圖中共分了256個等級,每個等級對應(yīng)一個二進制編碼信號。如果模擬信號的最大幅度是1V,最小幅度是OV,分成256個等級,每個等級相當(dāng)于1V/256:0.0038V。如果取樣模擬信號幅度為0.015,從圖中看為第4個等級,其編碼則應(yīng)為0100。
圖8-21所示是一個3位(bit)并聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,它同時加到7個電壓比較器的同相輸入端,7個電壓比較器的反向輸入端接比較器的基準電壓,7個基準電壓分別接到串聯(lián)型電阻器分壓器上,相芻于將信號的幅度分成了7個等級( 1/7Vo~7/7Vo)。如果輸入信號小于l/7Vo則所有的電壓比較器輸出均為0,經(jīng)鎖存器和編碼器后,總輸出則為000,如果輸入的信號幅度大于2/7Vo,小于3/7Vo,則電壓比較器Wl、W2輸出為1,經(jīng)編碼器則輸出010。
A/D轉(zhuǎn)換器可以用簡化的電路表示,圖8-22所示是一種4位(bit)并聯(lián)型的AfD轉(zhuǎn)換器,所謂位數(shù)是指輸出數(shù)字信號的位數(shù)。
由圖8-22可知,4位A/D轉(zhuǎn)換器使用15個電壓比較器,4位量化,HCNR200量化時按16個等級。
(2) D/A轉(zhuǎn)換電路的基本結(jié)構(gòu)
D/A轉(zhuǎn)換電路是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路,例如,CD光盤上讀取的信號經(jīng)處理后恢復(fù)成數(shù)字編碼信號,這種信號可以直接傳送給其他的音頻設(shè)備,也可以變成模擬信號經(jīng)功率放大后去驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。
1.ND轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換電路的特點和工作流程
A/D轉(zhuǎn)換電路和D/A轉(zhuǎn)換電路主要用于各種電子設(shè)備的數(shù)字信號處理電路中,模擬信號在進行處理時,首先要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,或在處理后還要變回模擬信號。
數(shù)字信號和模擬信號之間是可以相互轉(zhuǎn)換的,如圖8-16所示,模擬信號變成數(shù)字信號的電路被稱之為A/D轉(zhuǎn)換電路,而數(shù)字信號變成模擬信號的電路則被稱為D/A轉(zhuǎn)換電路。
模擬信號和數(shù)字信號的波形有很大的區(qū)別,P87C51FB-4A如圖8-17所示。一個是連續(xù)變化的物理量,一個是離散的數(shù)字量,即脈沖狀的信號。
數(shù)字信號的波形也有不同的特點,如圖8-18所示,數(shù)字信號有2值數(shù)字信號和多值數(shù)字信號。在實際的產(chǎn)品中大都采用2值數(shù)字信號。
2.A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)組成
在實際的電路中往往分為模擬電路和數(shù)字電路,如圖8-19所示,處理模擬信號的電路被稱之為模擬電路,處理數(shù)字信號的電路則被稱之為數(shù)字咆路。則將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器,而將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器。
(1) A/D轉(zhuǎn)換電路的基本結(jié)構(gòu)
A/D轉(zhuǎn)換電路是將連續(xù)變化的音頻信號波形變成離散的數(shù)字信號,再進行進…步的處理。從前述可知,A/D轉(zhuǎn)換處理的基本過程是取樣量化和編碼。取樣后的樣點量化就是將模擬信號每個取樣點的直流電壓值變成數(shù)字信號的二進制代碼。理想的A/D轉(zhuǎn)換輸入/輸出特性和電路結(jié)構(gòu)如圖8-20所示。量化通常是將模擬信號的電壓幅度分成很多等級。例如,
圖中共分了256個等級,每個等級對應(yīng)一個二進制編碼信號。如果模擬信號的最大幅度是1V,最小幅度是OV,分成256個等級,每個等級相當(dāng)于1V/256:0.0038V。如果取樣模擬信號幅度為0.015,從圖中看為第4個等級,其編碼則應(yīng)為0100。
圖8-21所示是一個3位(bit)并聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,它同時加到7個電壓比較器的同相輸入端,7個電壓比較器的反向輸入端接比較器的基準電壓,7個基準電壓分別接到串聯(lián)型電阻器分壓器上,相芻于將信號的幅度分成了7個等級( 1/7Vo~7/7Vo)。如果輸入信號小于l/7Vo則所有的電壓比較器輸出均為0,經(jīng)鎖存器和編碼器后,總輸出則為000,如果輸入的信號幅度大于2/7Vo,小于3/7Vo,則電壓比較器Wl、W2輸出為1,經(jīng)編碼器則輸出010。
A/D轉(zhuǎn)換器可以用簡化的電路表示,圖8-22所示是一種4位(bit)并聯(lián)型的AfD轉(zhuǎn)換器,所謂位數(shù)是指輸出數(shù)字信號的位數(shù)。
由圖8-22可知,4位A/D轉(zhuǎn)換器使用15個電壓比較器,4位量化,HCNR200量化時按16個等級。
(2) D/A轉(zhuǎn)換電路的基本結(jié)構(gòu)
D/A轉(zhuǎn)換電路是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路,例如,CD光盤上讀取的信號經(jīng)處理后恢復(fù)成數(shù)字編碼信號,這種信號可以直接傳送給其他的音頻設(shè)備,也可以變成模擬信號經(jīng)功率放大后去驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。
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