模数转换 – 性能标准
时间：2024-04-26 浏览：146
在这种配置中，主要变量通常涉及诸如温度、光等的物理参数，其被换能器转换成电压或电流。这里，使用模拟滤波器来遵守采样定理。放置在 ADC 之前的个滤波器是 LPF，称为抗混叠滤波器。该滤波器放置在 ADC 之前，可消除高于采样率一半(fs/2) 的频率分量，这些分量可能会导致采样期间出现混叠。然后，滤波后的模拟信号由 ADC 模块转换为数字代码，并导入数字处理系统，该系统可以是微控制器或其他形式的数据处理和操作。之后，处理后的数字信号被馈送到 DAC 级，将其转换回模拟信号。放置在 DAC 模块之后的第二个滤波器也是 LPF，称为重构滤波器。它还消除了高于奈奎斯特速率(f s /2) 的频率。，模拟输出信号由执行器级转换回物理世界，以进行任何进一步的物理操作。例如，在音频信号处理配置中，ADC 将麦克风捕获的模拟音频信号转换为数字信号，用于基于计算机的音效处理。然后 DAC 将处理后的数字信号转换回模拟形式，可以通过扬声器播放。在当代电子、仪器仪表、信息技术、数据采集和传输、控制系统、医学成像、和消费音频/视频以及计算机图形中，将模拟信号转换为数字已成为一个基本过程。在本文中，我们探讨了定义 ADC 在其应用中的有效性的关键性能标准。量化误差
转换电路中存在多种误差源。其中，量化误差（Q e）或量化不确定性是显着影响 A/D 或 D/A 转换器性能的关键因素之一。当连续模拟信号近似为离散数字值时，在模数转换中会出现量化误差。在 PCM 编码器中，每个电压样本都已四舍五入（量化）到接近的可用电平，然后转换为其相应的二进制代码。当代码在解码器处转换回模拟时，将再现任何舍入误差。理论上，转换永远不会100%准确；也就是说，在转换过程中，有限数量的信息将永远丢失。这意味着当数字表示转换回模拟时，结果将与原始波形不同。我们将图2视为 3 位 A/D 转换器的框图。