数模转换的基本原理(数模转换的基本原理采样量化)

数模转换器转换方式主要分为两种：并行数模转换与串行数模转换。在并行数模转换中，通过模拟量参考电压与电阻梯形网络产生分数值权电流或权电压，由数码输入量控制的开关决定相加电流或电压，最终形成输出量。

以图1所示的并行数模转换器为例，数码操作开关与电阻网络是基本部件。

通过数字量变化，输出量仅变化1/8，称为分辨率。

位数越多，分辨率越高，转换精度也越高。

如工业自动控制系统中常用的10位、12位数模转换器，转换精度可达0.5～0.1%。

串行数模转换则将数字量转换为脉冲序列数目，每个脉冲代表数字量的一个单位，将所有单位模拟量相加，得到与数字量成正比的模拟量输出。

模数与数模转换器在现代控制、通信及检测领域扮演重要角色。

模数转换器将模拟信号转换为数字信号，数模转换器则将数字信号转换为模拟信号。

随着数字技术的快速发展，A/D与D/A转换器的性能指标不断提高，现已实现单片与混合集成型转换器，具有先进的技术指标。

在D/A转换器中，非线性误差是衡量线性度的指标，定义为理想输入输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数。通过控制非线性误差，可确保系统处理结果的精确度。

数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。

D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。

模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。

数模转换的基本原理采样量化

数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。和模拟量的关系是量化后的模拟量。

模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。

1.数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用低通滤波即可以实现。

数字信号先进行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。

根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱（即Sa函数）的乘积。

这样，用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。

由采样定理，采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。

一般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波（Sa函数和理想低通）可以合并（级联），并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的，所以在真实的系统中只能近似完成。

2.模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统，是一个滤波、采样保持和编码的过程。模拟信号经带限滤波，采样保持电路，变为阶梯形状信号，然后通过编码器，使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。