模数转换器外文翻译

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1、附录 A： 英文资料翻译： 模数转换器 来自：维科百科 通常情况下，一个 AD 转换器是一个将输入模拟电压（或电流）转换为一个数字号码的电子装置，数位输出，可使用不同的编码方案，如二进制，格雷码或二的互补二元。然而，一些非电子或仅是部分电子设备，如轴角编码器，也可以考虑的 ADC 。 线性的 ADC 大多数的 ADC 是被认为是线性的，虽然数位转换是一个非线形的过程（是连续空间映射为离散空间成为分段常数，因此是非线性操作） 。线性此处所说的是，输入值映射到每个产值是呈线性关系的。 非线形的 ADC 如果一个信号被数字化的概率密度函数的是一致的，那么，信噪比相对向量化噪声是最好的可能。正因为如此

2、，经常使信号在量化之前通过其累积分布函数。这是一件好事，因为这样做可以使量化得到一个更好的解决方案。在量化过程中，这么做是必要的。 准确性 一个模数转换器有几个错误的来源。量化误差和非线形是内在任何模拟到数字的转换。此外，还有一个所谓的孔径误差是由于一时钟抖动，并透露，当数字化的一个信号（而不是一个单一的值） 。 这些错误是衡量一个单位的所谓 LSB 的，这是一个缩写，至少有显着位。在上面的例子中的 1 8 位 ADC ，一个错误的 1 LSB 的是： 1 / 256 的全部信号范围，或约 0.4 。 非线形 所有的 ADC 由于物理性质的不完善而遭受非线形的错误，造成其输出偏离线性函数（或在

3、该案件故意非线形 ADC 的其他一些功能， ）的，他们的投入。这些错误，有时可以得到缓解的校准，或阻止通过测试。 重要参数的线性是积分非线性（禁毒局）和微分非线性（ dnl ） 。因此，你需要做仔细的计算当您这样做的收敛性。 模拟信号在时间上是连续的它也有必要转换为流动的数字值。因此，这是需要界定的速度，其中新的数字值是从模拟信号采样。新 的价值观率是所谓转换器的采样率或采样频率。 一个不断变带信号可以采样（即，信号值的间隔时间 t ，采样时间，测量和储存） ，然后原始信号，可正是转载自离散时间值由内插公式。准确性是有限的，由量化误差。不过，这忠实地复制，是唯一可行的，如果采样率是高于两倍的最

4、高频率的信号。这基本上是什么是体现在香农 -奈奎斯特采样定理 由于实际的ADC 不能作出瞬时转换，输入值必须不断举行期间的时间转换器执行转换（所谓的转换时间） 。 1 输入电路所谓的样本，并举行执行这项任务 -在大多数情况下，通过使用一个电容来存储的模拟电压输入， 并使用电子开关或门断开电容器从投入。许多 ADC 的集成电路，包括采样与保持子系统内部。 走样 所有 ADC 的，是在离散的间隔时间完成采样工作。他们的生产是将输入的图形编程一个不完整图形的行为，只能从同一个东西在，输入以前合经过采样以后的不同来知道 。如果输入是以比采样速率更慢的速度变化，那么我们可以假设，在两个采样值之间的信号的

5、采样值是相同的。但是，如果输入信号是瞬息万变相比，该采样率，那么，这个假设是不正确。 如果数字的值是由数字型号转换为模拟型号的得到的，在该系统稍后的阶段中，由数模转换器或 DAC 转 换回模拟值，这是可取的输出发援会是一个忠实再现原始信号。如果输入信号是不断变化的速度远远高于采样率，那么这将不是如此，所谓的杂散信号的别名，将制作的输出发援。频率的别名信号之间的区别是信号频率和采样率。例如，一个 2 千赫正弦波被抽样选中的在 1.5 千赫，将重建作为一个 500 Hz 的正弦波。这个问题是所谓的别名。 .为了避免混叠，输入到数模转换器中的信号必须经过低通滤波，以消除频率超过一半的采样率的信号。此

6、过滤器是所谓的抗混叠滤波器，在一个实际 ADC 系统中是必不可少的，它适用于模拟信号与较高频率的信号。 虽 然走样在大多数的系统是不想要的，还应当指出的，它可以被利用来提供同声传译下跌混合一个带限高频信号（见频混频器） 。 ADC 的结构 这些都是最常见方式的 AD 转换器 ： 直接转换的 ADC 或 Flash 的 ADC 有一个比较存储器，用来映射的解码工作电压范围。比较存储需要的逻辑电路产生为每一个代码产生电压范围。直接转换非常快，但通常只有 8 位分辨率（ 255 比较 -由于人数比较需要的是为 2 n - 1）或更少，因为它需要有一个大的，昂贵的电路。这一类 ADC 的有大尺寸的裸片

7、，高输入电容，很容易产生故障对输出（输出一个地地道道 的序列码） 。扩展到较新的次微米技术，设计限制中不利于作为装置的错配占主导地位。他们常常被用于视频，宽带通信或其他快速信号。 逐次逼近的 ADC 采用了比较拒绝的电压范围，最终解决对最后的电压范围。逐次逼近工程，不断比较，输入电压到输出端的一个内部的数字模拟转换器，直至最佳逼近的实现。在每一步，在这个过程中，二进制值的逼近是储存在一个逐次逼近寄存器（ SAR） 。 SAR 使用一个参考电压（这是最大的信号用于模数转换的转换器）进行比较。例如，如果输入电压为 60 V 和参考电压是 100 伏，在第一时钟周期， 60 伏特是比 较至 50 伏

8、特（参考，除以二，这是电压输出的内部发援时投入是 a1 其次是零） ，以及电压从比较是积极的（ or1 ） （因为 60 伏特大于 50 五） 。此时，第一二进制数字（ msb ）设置为 a1 。在第二时钟周期输入电压相比， 75 V （下被中途介于 100 和 50 伏特的：这是输出的内部发援会时，它的输入 is11 其次是零） ，因为 60 V是不少于 75五，比较器输出是现在阴性（ or0 ） 。第二个二进制数字，因此设定为 a0 。在第三时钟周期，输入电压相比， 62.5 V （下中途 之间的 50 V 和 75 五：这是输出的内部发援会时，它的输入 is101 其次为零） 。输出的比

9、较是否定的 or0 （因为 60 伏特少于 62.5 五） ，使第三二进制数字是设定为 0 。第四个时钟周期，同样的结果在第四位数字的正 a1 （ 60 伏特大于 56.25 五，发援会输出for1001 其次为零） 。结果，这将是在 1001 年以二进制形式。这也是所谓的位加权转换，是类似一个二进制搜索。模拟值是四舍五入至最接近的二进制值以下，这意味着这类型转换器是中崛起（见上文） 。因为近似连续（不同时） ，转换需要一 个时钟周期为每比特的决议理想。时钟频率必须等于采样频率乘以人数位分辨率理想。举例来说，抽样音频 44.1 千赫与 32 位的分辨率，时钟频率超过 140 兆赫将须。 ADC

10、 的这一类有良好的决议和相当广泛的范围。他们是更复杂的，比其他一些设计。 斜路 -比较，模数转换器（也称为整合，双斜坡或多斜坡 ADC ）的产生锯齿形的信号，表明斜道，然后迅速下降到零。当坡道启动时，计时器开始计数。当坡道电压相匹配的输入，比较火灾，和计时器的价值是记录。定时匝道转换需要至少上晶体管的数量。坡道的时间是温度敏感，因为电路产生的坡道，往往 只是一些简单的振荡器。有两个解决办法：使用频率计数器驾驶 DAC 和然后使用比较，以保存柜的价值，或校准按时坡道。一个特别的优势，匝道 -比较系统，比较第二个信号，只是需要另一个比较，和另一登记册来储存电压值。一个很简单的（非线形）的坡道上变频

11、器便可实施与微控制器和一个电阻和电容器。反之亦然填充电容器可以采取从 1 积分，时间到幅度变换器，相位检测器，采样保持电路，或高峰期和保持电路，并已出院。这样做的好处，一个比较缓慢，不能受到干扰的快速输入的变化。 一三角洲编码的 ADC 已上升计数器认为包括数字模拟转换器（ DAC ） 。输入信号和发援会都去一个比较。比较控制柜。电路采用负反馈，从比较调整柜台，直到发援会的输出是足够接近，以输入信号。有多少是读出柜。三角洲转换器有非常广泛的范围，高分辨率，但转换时间是依赖于输入信号的水平，虽然它会永远有保证的最坏情况。三角洲转换往往是很好的选择，阅读现实世界的信号。最信号从物理系统不改变突然。

12、一些转换器结合起来，三角洲和逐次逼近的办法 ；这个工程，以及特别是当高频率是众所周知的是小的幅度。 单通道模数转换器使用两个或两个以上的步骤。首先，粗转换工作要做。在第二个步骤，分别输入信号 的决心与数字模拟转换器（ DAC ） 。这种差异是，然后转换成更细，结果相结合，在最后一步。这可以被视为一个完善逐次逼近的 ADC ，其中反馈的参考信号组成的临时转换的一整系列的双边投资条约（例如， 4 位） ，而非仅仅是下一代最重要的一点。相结合的优点，逐次逼近和 Flash 的 ADC 这类型的速度快，具有高解析度，只需要一个小裸片尺寸。 1 - ADC 的（也称为一款 - ADC ）的期望信号由一个大的因素和过滤器所需的信号频带。一般较小的双边投资协定的数量超过所需的转换使用闪光灯的 ADC 后，过滤器 。由此产生的信号，随着错误所产生的离