今天小编要和大家分享的是模拟技术相关信息,接下来我将从ADC 带宽与模拟抗混叠滤波器误差源,模拟时域信号与其他信号的不同在于它在运载信息时不仅有信号的电平这几个方面来介绍。
模拟技术相关技术文章ADC 带宽与模拟抗混叠滤波器误差源
生活环境周围信号万万千,对于一个嵌入式 er。我们利用技术去了解世界、改变世界。而一个产品要与外界物理环境打交道,一个至关重要的触角就是采样真实模拟世界的信号,翻译成芯片可理解的数字信号,进而实现很多为人服务的应用产品。那么提到采样,ADC 技术你绕不开,今天总结分享一下 ADC 的点点滴滴。
啥是 ADC
在现代电子工业技术中,模数转换器(ADC, A/D,或 A-to-D)是一种将模拟信号转换成数字信号的系统。ADC 还可以提供隔离的测量,例如将输入模拟电压或电流转换为表示电压或电流大小的数字的电子设备。通常情况下,数字输出是一个与输入成比例的二进制补码,但也有其他的可能性。举些栗子:
KTV 中麦克风将你唱歌的声音转成数字音频信号,经由信号处理,功放再播放出来
数码相机将物体表面反射的光线转换为数字信号,从而成像
疫情期间必用物资额温枪,将人体红外辐射经由光电转换成电压,最终转换为数字信号进行温度显示
举不胜举。
ADC 将连续时间和连续幅度的模拟信号转换为离散时间和离散幅度的数字信号。转换涉及输入的量化,因此必然会引入少量的误差或噪声。此外,ADC 不会连续执行转换,而是定期进行转换,对输入进行采样,从而限制了输入信号的允许带宽。
ADC 的性能主要由其带宽和信噪比(SNR)来表征。
ADC 带宽(Band width):ADC 的带宽主要由其采样率来表征。
ADC 的 SNR:SNR(signal noise ratio)是指信噪比,受许多因素影响,包括分辨率,线性度和准确性(量化级别与真实模拟信号的匹配程度),混叠和抖动。ADC 的 SNR 通常以其有效位数( effective number of bits:ENOB),它返回的每个度量的位数平均来表示,而不是噪声。理想的 ADC 的 ENOB 等于其分辨率。
故,选择 ADC 以匹配待数字化信号的带宽和所需的 SNR。如果 ADC 的采样率大于信号带宽的两倍,那么根据 Nyquist–Shannon 采样定理,就可以实现完美的重构。量化误差的存在甚至限制了理想 ADC 的 SNR。但是,如果 ADC 的 SNR 超过输入信号的 SNR,则其影响可能会被忽略,从而导致模拟输入信号的本质上是完美的数字表示。