【文章內(nèi)容簡介】 [5]USB2828 上集成了 12 位、16 路、采樣率可達 100KHz 的 AD 模擬量輸入功能，4 路、12 位、輸出速率可達100KHz 的 DA 模擬量輸出功能，8 路、TTL 兼容的 DI 數(shù)字輸入功能，8 路、TTL兼容的 DO 數(shù)字輸出功能。（2） 、此款數(shù)據(jù)采集卡的接口為 USB，在 PC 機上需要首先安裝驅(qū)動程序，然后編寫數(shù)據(jù)采集程序。首先安裝驅(qū)動程序，雙擊 USB2828 文件夾下的 App 子文件夾中的 即可完成驅(qū)動的安裝，安裝完成之后可以使用示例程序查看數(shù)據(jù)采集情況；數(shù)據(jù)采集軟件編寫，廠家提供了 Visual C++\C++Builder、Visual Basic、Delphi 以及 LabView\CVI 等 API 接口函數(shù)，以 VC 為例，創(chuàng)建了工程文件之后只需要將 和 兩個文件引入工程，就可以對其進行操作。（3） 、運用 USB2828 數(shù)據(jù)采集卡可以方便的設置采集信號的采集頻率，設置的采集頻率不同，產(chǎn)生的波形各不相同。實驗產(chǎn)生的各種波形以及所選用的采集頻率如下圖所示。 正弦波鋸齒波三角波 方波12 / 19 結果討論 通過比對不同波形可知，在調(diào)整過程中，頻率會對波形造成影響，不同的波形對頻率的要求也不同。在實際操作過程中也要考慮到儀器的老化和損壞問題，示波器接頭接觸不良也會影響波形的輸出。八、專題資料總結AD 的原理及目前產(chǎn)品（一）原理 [7]：AD:模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號變成數(shù)字信號，便于數(shù)字設備處理。DA：數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號與外部世界接口。具體可以看看下面的資料，了解一下工作原理：1. AD 轉(zhuǎn)換器的分類 下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、∑Δ 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)換成時間 (脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數(shù)器獲得數(shù)字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率，但缺點是由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時間，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。 2）逐次比較型（如 TLC0831） 逐次比較型 AD 由一個比較器和 DA 轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構成，從MSB 開始，順序地對每一位將輸入電壓與內(nèi)置 DA 轉(zhuǎn)換器輸出進行比較，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)點是速度較高、功耗低，在低分辯率（12 位）時價格便宜，但高精度（ 12 位）時價格很高。 3）并行比較型 /串并行比較型（如 TLC5510） 并行比較型 AD 采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉(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 個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也高，只適用于視頻 AD 轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領域。 串并行比較型 AD 結構上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由 2個 n/2 位的并行型 AD 轉(zhuǎn)換器配合 DA 轉(zhuǎn)換器組成，用兩次比較實行轉(zhuǎn)換，所以稱為 Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)換的叫做分級13 / 19（Multistep/Subrangling）型 AD，而從轉(zhuǎn)換時序角度又可稱為流水線（Pipelined）型 AD，現(xiàn)代的分級型 AD 中還加入了對多次轉(zhuǎn)換結果作數(shù)字運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。 4）∑Δ(Sigma?/FONTdelta)調(diào)制型（如 AD7705） ∑Δ 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)換成時間(脈沖寬度)信號，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)換方式實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計數(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限增加，只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數(shù)的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低，但是需要外部計數(shù)電路共同完成 AD 轉(zhuǎn)換。 2. AD 轉(zhuǎn)換器的主要技術指標 1）分辯率 (Resolution) 指數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，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)換所需的時間的倒數(shù)。積分型 AD 的轉(zhuǎn)換時間是毫秒級屬低速 AD，逐次比較型AD 是微秒級屬中速 AD，全并行/串并行型 AD 可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，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