【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ms，幅度50mA的脈沖電流流經(jīng)此地線時(shí)，將產(chǎn)生感應(yīng)電壓 其中。 若存在TTL電路，那么這個(gè)感生出的電壓就有可能造成電路的誤翻轉(zhuǎn)。 信號(hào)接地的方式有懸浮接地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地。 信號(hào)電路與外殼不相連時(shí)為懸浮接地，這樣可以防止外殼上的干擾信號(hào)直接接近信號(hào)電路。但一般不采用這種接法，因?yàn)楹茈y做到真正的懸浮，且隔離后如果產(chǎn)生了靜電荷，還可能會(huì)出現(xiàn)放電的現(xiàn)象，反而帶來了問題。 單點(diǎn)接地就是信號(hào)電路的所有地都結(jié)在一起，只通過一個(gè)點(diǎn)接至接地系統(tǒng)，仍與外殼相隔離。這種方法不適用于頻率較高的通信電子設(shè)備，在模擬電路中經(jīng)常采用。因?yàn)楦鹘泳€之間存在分布電容，在高頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的阻抗。 多點(diǎn)接地適用于高頻信號(hào)，各點(diǎn)就近直接接入接地系統(tǒng)。 可見當(dāng)一個(gè)設(shè)備或電路板上同時(shí)擁有模擬和數(shù)字電路時(shí)，對(duì)于接地的處理是完全不同的。而如今的電子設(shè)備、儀器等普遍為數(shù)字和模擬的綜合電路。因?yàn)閿?shù)字地主要是如TTL或CMOS、I/O接口芯片等數(shù)字電路的地。而模擬地則是放大器、濾波器等模擬電路的地。數(shù)字芯片供電端一般需要加去耦和濾波電容，且盡量靠近電源。在使用A/D和D/A集成芯片時(shí)，一般芯片會(huì)同時(shí)存在模擬地和數(shù)字地，兩個(gè)地要分別接在一起，然后僅在一點(diǎn)處把兩個(gè)地共起來，即模擬地都接在一起，數(shù)字地也都接在一起，然后通過一個(gè)點(diǎn)接起來。，濾掉數(shù)字電路部分的高頻干擾。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化速度快，引起的噪聲也就很大，而模擬需要純凈的地，盡量減少噪聲對(duì)模擬信號(hào)的影響。ADC/DAC的分類與指標(biāo)簡(jiǎn)介1. AD轉(zhuǎn)換器的分類 下面簡(jiǎn)要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點(diǎn)：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、ΣΔ調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。 1）積分型（如TLC7135） 積分型AD工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間(脈沖寬度信號(hào))或頻率(脈沖頻率)，然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。其優(yōu)點(diǎn)是用簡(jiǎn)單電路就能獲得高分辨率，但缺點(diǎn)是由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時(shí)間，因此轉(zhuǎn)換速率極低。初期的單片AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。 雙積分tlc7135芯片資料2）逐次比較型（如TLC0831） 逐次比較型AD由一個(gè)比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，從MSB開始，順序地對(duì)每一位將輸入電壓與內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點(diǎn)是速度較高、功耗低，在低分辯率（12位）時(shí)價(jià)格便宜，但高精度（12位）時(shí)價(jià)格很高。 TLC0831芯片資料(德州儀器公司（TI）推出的TLC0831/2是廣泛應(yīng)用的8位A/D轉(zhuǎn)換器。TLC0831是單通道輸入；TLC0832是雙通道輸入，并且可以軟件配置成單端或差分輸入。串行輸出可以方便的和標(biāo)準(zhǔn)的移位寄存器及微處理器接口)TLC0831可以外接高精度基準(zhǔn)以提高轉(zhuǎn)換精度，TLC0832的基準(zhǔn)輸入在片內(nèi)與VCC連接。TLC0831/2的操作非常類似TLC0834/8（更多輸入通道），為以后升級(jí)提供便利。3）并行比較型/串并行比較型（如TLC5510） 并行比較型AD采用多個(gè)比較器，僅作一次比較而實(shí)行轉(zhuǎn)換，又稱FLash(快速)型。由于轉(zhuǎn)換速率極高，n位的轉(zhuǎn)換需要2n1個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也極大，價(jià)格也高，只適用于視頻AD轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領(lǐng)域。 串并行比較型AD結(jié)構(gòu)上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個(gè)n/2位的并行型AD轉(zhuǎn)換器配合DA轉(zhuǎn)換器組成，用兩次比較實(shí)行轉(zhuǎn)換，所以稱為 Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換的叫做分級(jí)（Multistep/Subrangling）型AD，而從轉(zhuǎn)換時(shí)序角度又可稱為流水線（Pipelined）型AD，現(xiàn)代的分級(jí)型AD中還加入了對(duì)多次轉(zhuǎn)換結(jié)果作數(shù)字運(yùn)算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高，電路規(guī)模比并行型小。 tLC5510芯片資料 (TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換器（ADC），它采用半閃速結(jié)構(gòu)（semiflash architecture）。單5V工作電源且功耗只有100mW（典型值）的功率。內(nèi)含采樣和保持電路，具有高阻抗方式的并行接口和內(nèi)部基準(zhǔn)電阻。 與閃速轉(zhuǎn)換器（flash converters）相比，半閃速結(jié)構(gòu)減少了功率損耗和晶片尺寸。通過在2步過程（2－step process）中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，可以極大地減少比較器的數(shù)目。 內(nèi)部基準(zhǔn)電阻使用VDDA可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的2V滿度轉(zhuǎn)換范圍。為了實(shí)現(xiàn)此選項(xiàng)僅需外部跳線器，這樣減小了對(duì)外部基準(zhǔn)或電阻的需求。差分線性度在25℃ 。用差分增益1％%可以規(guī)定動(dòng)態(tài)特性范圍。 4）ΣΔ(DeltaSigma)調(diào)制型（如AD7705） ΣΔ型AD由積分器、比較器、1位DA轉(zhuǎn)換器和數(shù)字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間(脈沖寬度)信號(hào)，用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值。電路的數(shù)字部分基本上容易單片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測(cè)量。 5）電容陣列逐次比較型 電容陣列逐次比較型AD在內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉(zhuǎn)換器中多數(shù)電阻的值必須一致，在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片AD轉(zhuǎn)換器。最近的逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器大多為電容陣列式的。 6）壓頻變換型（如AD650） 壓頻變換型（VoltageFrequency Converter）是通過間接轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的。其原理是首先將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無(wú)限增加，只要采樣的時(shí)間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個(gè)數(shù)的寬度。其優(yōu)點(diǎn)是分辯率高、功耗低、價(jià)格低，但是需要外部計(jì)數(shù)電路共同完成AD轉(zhuǎn)換。 2. AD轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1）分辯率(Resolution) 指數(shù)字量變化一個(gè)最小量時(shí)模擬信號(hào)的變化量，定義為滿刻度與2n的比值。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來表示。 2）轉(zhuǎn)換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的AD轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。積分型AD的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速AD，逐次比較型AD是微秒級(jí)屬中速AD，全并行/串并行型AD可達(dá)到納秒級(jí)。采樣時(shí)間則是另外一個(gè)概念，是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成，采樣速率 (Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。因此有人習(xí)慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps，表示每秒采樣千/百萬(wàn)次（kilo / Million Samples per Second）。 3）量化誤差 (Quantizing Error) 由于AD的有限分辯率而引起的誤差，即有限分辯率AD的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無(wú)限分辯率AD（理想AD）的轉(zhuǎn)移特性曲線（直線）之間的最大偏差。通常是1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。 4）偏移誤差(Offset Error) 輸入信號(hào)為零時(shí)輸出信號(hào)不為零的值，可外接電位器調(diào)至最小。 5）滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)與理想輸入信號(hào)值之差。 6）線性度(Linearity) 實(shí)際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移，不包括以上三種誤差。 其他指標(biāo)還有：絕對(duì)精度(Absolute Accuracy) ，相對(duì)精度(Relative Accuracy)，微分非線性，單調(diào)性和無(wú)錯(cuò)碼，總諧波失真（Total Harmonic Distotortion縮寫THD）和積分非線性。 3. DA轉(zhuǎn)換器 DA 轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電路構(gòu)成無(wú)太大差異，一般按輸出是電流還是電壓、能否作乘法運(yùn)算等進(jìn)行分類。大多數(shù)DA轉(zhuǎn)換器由電阻陣列和n個(gè)電流開關(guān)(或電壓開關(guān))構(gòu)成。按數(shù)字輸入值切換開關(guān)，產(chǎn)生比例于輸入的電流(或電壓)。此外，也有為了改善精度而把恒流源放入器件內(nèi)部的。一般說來，由于電流開關(guān)的切換誤差小，大多采用電流開關(guān)型電路，電流開關(guān)型電路如果直接輸出生成的電流，則為電流輸出型DA轉(zhuǎn)換器，如果經(jīng)電流椀繆棺緩笫涑觶蛭繆故涑魴?/FONT DA轉(zhuǎn)換器。此外，電壓開關(guān)型電路為直接輸出電壓型DA轉(zhuǎn)換器。 1）電壓輸出