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凡亿专栏 | 模数转换、数字量和模拟量是什么?
模数转换、数字量和模拟量是什么?

模数转换是模拟电路和数字电路常见的数据转换方式,应用广泛,也是模拟电路和数字电路的核心内容,但大多数小白对模数转换带有一种误区,所以本文将打破误区,探讨模数转换是什么。

一般来说,模数转换的技术指标分为数字量(Digit)和模拟量(Analog),前者是指从键盘读入的字符代码,送往磁盘存储的文件信息等;后者是指语音信号,送往VGA显示器的视频信号,以及工业生产过程中温度、流量等物理量,它们随着时间连续变化。

为了使用计算机对模拟量进行采集、加工和输出,需要把模拟量转换成便于数字计算机存储和加工的数字量(A/D转换,ADC),或者把数字量转换成模拟量(D/A转换,DAC)。D/A与A/D转换是计算机用于多媒体、工业控制等领域的一项重要技术。

模拟量输入输出通道:

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1、传感器(变送器)

把外部的物理量(例如:声音、温度、压力、流量等)转换成电流或电压信号。

2、A/D转换器(Analog Digit Converter,ADC)

将电压表示的模拟量转换成数字量,送计算机处理,它是输入通道的核心环节。

AD转换器输入模拟信号通常有以下几种电压范围:

单极性:0-5V、0-10V、0-20V;

双极型:-2.5V-+2.5V、-5V-+5V、-10V-+10V等。

3、信号处理

传感器输出的信号比较微弱,需要经过放大,获得ADC所要求的的输入电平范围。

安装在现场的传感器及其传输线路容易受到干扰信号的影响,需要加接滤波电路,绿区干扰信号。

4、多路开关(Mulyiplexer)

需要监测或控制的模拟量往往多于一个,可以使用多路模拟开关,轮流接通其中的一路,使多个模拟信号共用一个ADC进行A/D转换。

5、采样/保持其(Sample Holder)

如果在一次转换期间,输入的模拟量有较大的变化,那么转换得到的结果会产生误差,甚至发生错误。

A/D转换期间保持输入信号不变的电路成为采样/保持电路。

转换开始之前,采样/保持电路采集输入信号(采样)

转换进行过程中,它向A/D转换器保持固定的输出(保持)。

6、D/A转换器(Digit Analog Converter,DAC)

D/A转换器将成数字量转换成模拟量输出。


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