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優勢供應motrona信號轉換模塊GV210

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江蘇邱成機電有限公司

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模數轉換器是一種能將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常是將信號采樣并保持以后，再進行量化和編碼，這兩個過程是在轉化的同時實現的。
模數轉換一般要經過采樣、保持和量化、編碼這幾個步驟。在實際電路中，有些過程是合并進行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉換過程中是同時實現的。
數模轉換器
數模轉換器是一種能夠把連續的模擬信號轉變為離散的數字信號的器件。經數字系統處理后的數字量，有時又要求再轉換成模擬量以便實際使用，這種轉換稱為“數模轉換”。
DAC主要由數字寄存器、模擬電子開關、位權網絡、求和運算放大器和基準電壓源（或恒流源）組成。用存于數字寄存器的數字量的各位數碼，分別控制對應位的模擬電子開關，使數碼為1 的位在位權網絡上產生和其位權成正比的電流值，再由運算放大器對各電流值求和，并轉換成電壓值。
用電阻設定增益的單端至差分轉換器
很多應用都需要差分信號，以獲得較高的信噪比，提高對共模噪聲的抑制能力，并獲得較低的二次諧波失真，例如驅動調制解調器ADC、通過雙絞線電纜傳輸信號，以及高保真音頻信號的調整等。這就要求有一種可以將單端信號轉換為差分信號的電路，即單端-差分轉換器 [1]  。
對很多應用而言，AD8476內置的小功率全差分精密放大器就足夠完成單端-差分的轉換功能。但對于需要更高性能的應用，可以將一只OP1177精密運放與AD8476相級聯，如圖1所示。這種單端-差分轉換器有高的輸入阻抗、()2nA輸入偏移電流及相對輸入端的()60μV偏移電壓和()0.7μV/℃電壓偏移。
 調節R F與R G的比值，就可以設定這個單端-差分轉換器。
圖1中電路是一種雙放大器反饋結構，其中運放決定了電路的精度以及噪聲性能，而差分放大器則扮演了單端-差分轉換功能。這個反饋結構抑制了AD8476的誤差，包括噪聲、失真、偏移、漂移，它用運放的大開環增益替代了AD8476內部的運放反饋回路

。本質上，這個結構是采用運放針對輸入端的開環增益，衰減了AD8476的誤差。
圖中的外接電阻R F和R G設定單端-差分放大器的增益，即
實際生產生活中的各種物理量，如攝相機攝下的圖像、錄音機錄下的聲音、車間控制室所記錄的壓力、流速、轉速、濕度等等都是模擬信號。數字信號是在模擬信號的基礎上經過采樣、量化和編碼而形成的。具體地說，采樣就是把輸入的模擬信號按適當的時間間隔得到各個時刻的樣本值.量化是把經采樣測得的各個時刻的值用二進碼制來表示，編碼則是把量化生成的二進制數排列在一起形成順序脈沖序列。
模擬信號傳輸過程中，先把信息信號轉換成幾乎“一模一樣”的波動電信號(因此叫“模擬”)，再通過有線或無線的方式傳輸出去，電信號被接收下來后，通過接收設備還原成信息信號。
近百年以來，無論是有線相連的電話，還是無線發送的廣播電視，很長的時間內都是用模擬信號來傳遞信號的。照說模擬信號同原來的信號在波形上幾乎“一模一樣”，似乎應該達到很好的傳播效果，然而事實恰恰相反，過去我們打電話時常常遇到聽不清、雜音大的現象;廣播電臺播出的交響樂，聽起來同在現場聽樂隊演奏相比總有較大的欠缺;電視圖像上也時有雪花點閃爍。這是因為信號在傳輸過程中要經過許多的處理和轉送，這些設備難免要產生一些噪音和干擾;此外，如果是有線傳輸，線路附近的電氣設備也要產生電磁干擾;如果是無線傳送，則更加“開放”，空中的各種干擾根本無法抗拒。這些干擾很容易引起信號失真，也會帶來一些噪聲。這些失真和附加的噪聲，還會隨著傳送的距離的增加而積累起來，嚴重影響通訊質量。對此，人們想了許多辦法。一種是采取各種措施來抗干擾，如提高信息處理設備的質量，盡量減少它產生噪音;又如給傳輸線加上屏蔽;再如采用調頻載波來代替調幅載波等。但是，這些辦法都不能從根本上解決干擾的問題。另一種辦法是設法除去信號中的噪聲，把失真的信號恢復過來，但是，對于模擬信號來說，由于無法從已失真的信號較準確地推知出原來不失真的信號，因此這種辦法很難有效，有的甚至越弄越糟。
模擬信號主要是與離散的數字信號相對的連續的信號，模擬信號分布于自然界的各個角落，如氣溫的變化，而數字信號是人為的抽象出來的在幅度取值上不連續的信號。電學上的模擬信號主要是指幅度和相位都連續的電信號，此信號可以被模擬電路進行各種運算，如放大，相加，相乘等。
模擬信號數字化編輯 語音
模擬信號
模擬信號
模擬信號轉換為數字信號需要經過信號的采樣、信號的保持、信號的量化與信號的編碼四個基本步驟。
采樣是對連續信號在時間上進行

離散，即按照特定的時間間隔在原始的模擬信號上逐點采集瞬時值。從效果來看，采樣頻率越高，所得的離散信號就越接近原始的模擬信號，但采樣頻率過高則對實際電路的要求就更高，也會給帶來大量的計算與存儲。采樣頻率過低會導致信息丟失，嚴重時導致信息失真，無法使用。采取其瞬時值后要在原位置保持一段時間，這樣形成的鋸齒型波信號提供給后續信號量化。
對采集得到的離散信號進行量化是將特定幅度的信號轉化為模數轉換器的最小單位的整數倍，這個最小單位也被稱為模數轉換器的量化單位。每個采樣值代表一次采樣所獲得模擬信號的瞬時幅度。通常量化單位都是2的倍數，量化位數越多，量化誤差就越小，量化得到的結果就越好。在實際的量化過程由于需要近似處理，因此一定存在量化誤差，這種誤差在最后數模轉換時又會再現，通常稱這種誤差為量化噪聲。通常可以通過增加量化位數來降低這種量化誤差，但當信號幅度降低到一定值后，量化噪聲與原始模擬信號之間的相關性就更加明顯。
對量化后的離散信號進行編碼是模擬信號轉換為數字信號的最后環節，常見的采用并行比較型路和逐次逼近型電路實現，通過借助一定的電路，可以將量化后的離散信號轉換為對應的數字信號。 [1] 
信號優點編輯 語音
模擬信號的主要優點是其精確的分辨率，在理想情況下，它具有無窮大的分辨率。與數字信號相比，模擬信號的信息密度更高。由于不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實值進行盡可能逼近的描述。
模擬信號的另一個優點是，當達到相同的效果，模擬信號處理比數字信號處理更簡單。模擬信號的處理可以直接通過模擬電路組件（例如運算放大器等）實現，而數字信號處理往往涉及復雜的算法，甚至需要專門的數字信號處理器。
信號缺點編輯 語音
模擬信號的主要缺點是它總是受到雜訊（信號中不希望得到的隨機變化值）的影響。信號被多次復制，或進行長距離傳輸之后，這些隨機噪聲的影響可能會變得十分顯著。在電學里，使用接地屏蔽（shield）、線路良好接觸、使用同軸電纜或雙絞線，可以在一定程度上緩解這些負面效應。
噪聲效應會使信號產生有損。有損后的模擬信號幾乎不可能再次被還原，因為對所需信號的放大會同時對噪聲信號進行放大。如果噪聲頻率與所

需信號的頻率差距較大，可以通過引入電子濾波器，過濾掉特定頻率的噪聲，但是這一方案只能盡可能地降低噪聲的影響。因此，在噪聲在作用下，雖然模擬信號理論上具有無窮分辨率，但并不一定比數字信號更加精確。
盡管數字信號處理算法相對復雜，但是現有的數字信號處理器可以快速地完成這一任務。另外，計算機等系統的逐漸普及，使得數字信號的傳播、處理都變得更加方便。諸如照相機等設備都逐漸實現數字化，盡管它們最初必須以模擬信號的形式接收真實物理量的信息，最后都會通過模擬數字轉換器轉換為數字信號，以方便計算機進行處理，或通過互聯網進行傳輸。