模數(shù)（A/D）和數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器概述

ADC概念

現(xiàn)在我們對測溫已經(jīng)習(xí)以為常，進(jìn)出公共場所，時(shí)不時(shí)就要測量體溫。電子溫度計(jì)對著你手腕，或額頭，或耳朵，滴的一聲，溫度就顯示出了，這個(gè)過程就涉及本文要介紹的模數(shù)轉(zhuǎn)換。

模數(shù)轉(zhuǎn)換，即Analog-to-Digital Converter，常稱ADC，是指將連續(xù)變量的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的器件，比如將模溫度感器產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)為控制芯片能處理的數(shù)字信號0101，這樣ADC就建立了模擬世界的傳感器和數(shù)字世界的信號處理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的聯(lián)系。

說白了就是把一些“看不見摸不著”的信號“量化”，可供計(jì)算機(jī)處理。

DAC概念

數(shù)模轉(zhuǎn)換器又稱D/A轉(zhuǎn)換器，即Digital-to-Analog Converter，簡稱DAC，是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的設(shè)備，將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換為分散的數(shù)字信號的設(shè)備。

單片機(jī)中的DAC，可根據(jù)不同的數(shù)字量，輸出對應(yīng)的電壓值，常用于波形生成、音頻生成。

最常見的數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將并行二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成直流電壓或直流電流，它常用作過程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出通道，與執(zhí)行器相連，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。

模數(shù)（A/D）和數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器概述

我們再來看下模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)化器在系統(tǒng)中的位置以及它的作用是什么

A/D和D/A在系統(tǒng)中的典型應(yīng)用

如上圖所示，傳感器采集微弱信號經(jīng)過放大器或者信號源直接進(jìn)入多通道模擬開關(guān)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入模擬量之間的切換。

但是，無論A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度有多快，完成一次轉(zhuǎn)換總是要占用一段時(shí)間的，所以，為了保證轉(zhuǎn)換器能穩(wěn)定可靠工作，通常會使用采樣開關(guān)（或采樣保持器），對連續(xù)信號采樣，只在轉(zhuǎn)換周期中的一段很短的時(shí)間間隔內(nèi)完成，并且當(dāng)符合采樣定理即為了不失真地恢復(fù)模擬信號，采樣頻率應(yīng)該大于等于模擬信號頻譜中最高頻率的2倍，有fs≥2fmax，就可以從采樣信號中完全恢復(fù)連續(xù)信號。

因此，模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后變?yōu)榱炕臄?shù)字信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行信息提取和處理，然后通過D/A轉(zhuǎn)化，將處理過的數(shù)字量變成模擬量，通過多通道模擬開關(guān)輸出到各個(gè)接收源。

審核編輯：劉清