TI為即將到來的省賽發(fā)布的備賽器件清單上,除了前面的MCU,就是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器件:
ADS8361:16 位 500 kSPS 雙路 ADC,4 通道,串行輸出
ADS8329:2.7V 至 5.5V 16 位 1MSPS 串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
DAC8550:16 位超低毛刺脈沖電壓輸出 DAC
TLV5616:可編程穩(wěn)定時間與功耗關(guān)系得到優(yōu)化的 12 位、單通道、低功耗電壓輸出 DAC
TPL0401A:具有 I2C 接口(地址 0101110)的 128 抽頭單通道數(shù)字電位器
如果你有一顆帶ADC的MCU,這些器件其實是不需要準(zhǔn)備的。
看指標(biāo)和功能框圖,前面的兩款A(yù)DC- ADS8361、ADS8329本質(zhì)上是一種 - 基于SAR的16位精度的串行ADC,一個是雙通道,一個是單通道而已。同MCU或FPGA的連接端口都是串行的,時序有點差異,但這不是什么大問題。500KSPS/1MSPS對于采集100KHz以內(nèi)的模擬信號沒有問題。
3款DAC- DAC8550和TLV5616是兩款串行輸入端口控制的DAC,TPL0401A本質(zhì)上也是一個DAC。DAC的作用是將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬電壓,速度較低的串行DAC用處最多的地方就是來控制個VCA(壓控放大器,后面的5款可變增益放大器中有兩款就是用直流電壓控制的)、做個直流偏移、做個可調(diào)的電壓源、電流源。基于精準(zhǔn)固定的參考基準(zhǔn)電壓或電流,就可以將輸入的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為精準(zhǔn)的模擬電壓值,如果讓基準(zhǔn)電壓發(fā)生變化(DAC8550和TLV5616),比如用一個正弦波做為基準(zhǔn),就可以起到調(diào)制的作用,這是一種靈活應(yīng)用。
在器件清單上沒有提到高速的ADC和DAC,因此制作高速的數(shù)據(jù)采集以及高速的DDS這類的題目也就不太可能出現(xiàn)了,TI有非常多的高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,避開這些高速題目的原因可能是盡量不使用FPGA吧,也許這兩年的芯片供應(yīng)問題也是一個原因。
如果你手頭沒有這些器件,其實可以有變通的辦法 -當(dāng)今的MCU(對TI的不熟)ADC應(yīng)該是標(biāo)配,一般都能達到12位以上的分辨率,片內(nèi)ADC用起來更方便,畢竟不需要再重新畫板,數(shù)據(jù)的讀取也特別簡單。MCU里沒有DAC咋辦?用PWM即可,只要你外圍的LPF電路和參數(shù)選擇的合適,實現(xiàn)題目中需要用DAC來實現(xiàn)的功能肯定是沒有問題的。
無論是使用標(biāo)準(zhǔn)的ADC、DAC芯片,還是使用MCU內(nèi)部的ADC、通過PWM實現(xiàn)DAC的功能,要用好它們最重要的是要掌握數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的一些關(guān)鍵指標(biāo),以及影響這些指標(biāo)的一些因素。
ADC的作用
ADC的量化過程(3位為例)
ADC的取樣過程
頻域指標(biāo)
轉(zhuǎn)換誤差來源 -有限的分辨率和轉(zhuǎn)換間隔
再借用TI公司的模擬工程師口袋參考指南里面的一些圖來直觀地看一下:
先看一下ADC的位數(shù)與轉(zhuǎn)換的模擬電壓之間的關(guān)系:
ADC的定義及傳輸函數(shù)
再看看LSB電壓與分辨率和基準(zhǔn)電壓之間的關(guān)系
以dBc為單位的總諧波失真
與A/D轉(zhuǎn)換器相關(guān)的RC電路的建立時間
指定時間后實現(xiàn)的轉(zhuǎn)換精度
建立至特定轉(zhuǎn)換精度需要的時間
再看一下DAC:
DAC的定義和轉(zhuǎn)換函數(shù)
偏移誤差
增益誤差
零碼誤差
雙極零碼誤差
Full-Scale誤差
差分非線性
積分非線性
原文標(biāo)題:模擬電路學(xué)習(xí) - 數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一些圖表指標(biāo)
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