电工电子技术基本第8章 数模转换器和模数转换器
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数模转换器与模数转换器基本原理数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)是现代电子设备中常见的模拟信号处理电路,它们用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号。
本文将详细介绍数模转换器和模数转换器的基本原理。
一、数模转换器(DAC)基本原理数模转换器将数字信号转换为模拟信号,通常用于将数字数据转换为模拟信号输出,如音频、视频等。
数模转换器的基本原理如下:1. 数字信号表示:数字信号由一系列离散的数值表示,通常用二进制表示。
比如,一个八位的二进制数可以表示0-255之间的数字。
2. 数字量化:数字量化是将连续的模拟信号离散化,将其转换为一系列离散的数值。
这可以通过将模拟信号分成若干个均匀的间隔来实现。
例如,将模拟信号分为256个等间隔的量化等级。
3. 数字到模拟转换:数字到模拟转换的过程是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。
这可以通过使用数字信号的离散值对应的模拟信号的电压值来实现。
比如,将一个八位的二进制数转换为0-5V之间的电压。
4. 输出滤波:为了减少转换过程中的噪声和失真,通常需要对转换器的输出信号进行滤波。
滤波器可以通过消除高频噪声、平滑信号等方式来实现,以获得更好的模拟输出信号。
二、模数转换器(ADC)基本原理模数转换器将模拟信号转换为数字信号,通常用于模拟信号的数字化处理,如传感器信号采集、音频信号编码等。
模数转换器的基本原理如下:1. 模拟信号采样:模拟信号是连续变化的信号,模数转换器需要将其离散化。
采样是指周期性地测量模拟信号的幅度。
采样频率越高,采样精度越高,对原始模拟信号的还原能力越强。
2. 量化和编码:量化是将采样后的模拟信号转换为离散的数字量,包括离散幅度和离散时间。
编码是将量化后的信号用二进制表示。
常用的编码方式有二进制编码、格雷码等。
3. 数字信号处理:模数转换器的输出是数字信号,可以通过数字信号处理进行后续的处理和分析。
例如,可以对采集到的传感器数据进行滤波、数学运算等。
电路中的数模转换器与模数转换器电子设备在现代社会中扮演着重要的角色,而电路则是电子设备的基础。
在电路中,数模转换器和模数转换器是两种常见的组件,它们在数字信号和模拟信号之间起着桥梁的作用。
本文将就数模转换器和模数转换器进行探讨。
一、数模转换器数模转换器(DAC)是将数字信号转换为模拟信号的装置。
在电子设备中,数字信号通常是通过二进制编码来表示的,而模拟信号是连续变化的。
数模转换器的作用就是将数字信号转化为与之对应的模拟信号。
数模转换器通常由数字信号输入端、模拟信号输出端和控制端组成。
其中,数字信号输入端接收来自计算机或其他数字设备的二进制编码信号,而控制端可以进行精确的调节和控制。
通过内部的数学运算和电流输出,数模转换器能够将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。
数模转换器在各个领域中都得到了广泛的应用。
在音频设备中,数模转换器能够将数字音频信号转换为模拟音频信号,使得人们能够用耳朵听到音乐。
在通信设备中,数模转换器则起到将数字信号转换为模拟信号的作用,使信息能够在物理媒介上传输。
二、模数转换器模数转换器(ADC)则是将模拟信号转换为数字信号的装置。
在电子设备中,模拟信号是连续变化的,而数字信号是离散的。
模数转换器的作用就是将模拟信号转化为与之对应的数字信号。
与数模转换器类似,模数转换器通常由模拟信号输入端、数字信号输出端和控制端组成。
模拟信号输入端接收来自传感器或其他模拟设备的信号,而控制端则用于对转换过程进行调节和控制。
通过内部的采样和量化处理,模数转换器能够将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
模数转换器同样在各个领域中发挥着重要作用。
在测量仪器中,模数转换器能够将模拟信号转换为数字信号,使得数据能够被处理和分析。
在自动控制系统中,模数转换器则起到将模拟输入转换为数字输入的作用,使得系统能够进行数字化的操作。
结语数模转换器和模数转换器在电子设备中起到了桥梁的作用,将数字信号和模拟信号进行转化。
课时计划
一、
二、
三、
组织教学
1、起立,师生互相问好,营造良好的课堂氛围
2、坐下,清点人数,指出和纠正存在问题
预习提问
汽车电路中哪里应用了模拟电路?哪里应用了数字电路?举例说
明
导入新课
汽车在工作过程中,经常需要通过传感器将速度、温度、压力等
物理量转换为电信号,这些信号一般都是模拟信号。
一、D/A转换器
1.D/A 转换基本原理
2.AD7520 D/A转换器
二、A/D转换器
1.A/D转换基本原理
A/D转换是将电压模拟量转换为二进制数字编码信号的过程。
(1)取样
(2)保持
问候
回答
问题
理解并记
录
认识各种
器件及管
脚作用
课堂练习
笔记
举例练习
复习脉冲
1
4
5
10
10
15
四(3)量化
(4)编码
编码是对量化后的电压用一个代码去表示。
通常采用二进制编码。
2.ICL7106ADC集成电路
总结课堂
布置作业,解答疑问电路加深
理解
整理笔记
提出疑问
10
5。