数模转换的四个步骤

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。

数模转换的四个步骤曲线

前段时间有几位朋友一直在讨论VGA与HDMI接口的区别，这个之前我们就HDMI与VGA的传输距离进行了初步的了解，今天我们了再深入的了解VGA、DVI、HDMI他们的区别与特点。

关于VGA、DVI、HDMI的几点误解

1、误解一：HDMI是高清，VGA不是。

这三者不是等同关系，HDMI和VGA均是是信号传输方式，而高清是指一种视频分辨率。

HDMI支持高清，VGA也同样支持。

HDMI目前最高支持1920*1080P的高清格式，VGA支持从640*480一直到高达2560*1600的各种分辨率，但VGA极容易受其它信号干扰，所以高清分辨率显得有点虚，为了避免画面受干扰，在1920*1080P分辨率以下，可以使用VGA接口。

2、误解二：HDMI带宽高，VGA带宽低。所以HDMI比VGA好。

HDMI的带宽是数字信号带宽，VGA是模拟信号带宽，这是两种不同技术的传输方式。

如果要比较的话，可以在传输同样的分辨率的情况下进行比较，比如高清，HDMI需要2.2GHz带宽，而VGA仅仅需要172MHz带宽。

但是带宽高并不等于HDMI传输了更多的视频信号，这仅仅是因为传输技术的不同而已。

3、误解三：HDMI信号不需要数模转换，没有信号损失；VGA信号需要数模转换，信号损失大。

HDMI虽然不需要数字模拟转换，但是还是要经过数字对数字的转换。无论它是怎么样的转换过程，转换成什么，终究是对模拟电信号的描述。他们的关系如下图：

数字信号描述的信号是由一个个点组成的，在信号的变化中是不连贯的，而模拟信号的变化是一个连续的曲线，所以模拟信号的给人的真实感更好。

当数字信号转换至模拟信号的时候，直接出来的也是一个个的点（数字信号的采样点），而没有描述的部分会由转换程序自动生成（类似与3D的抗锯齿技术）以形成连续的模拟信号波形。

模拟信号转换至数字信号的时候，连续的模拟信号转换为描述一个个点的数字信号，信号变得不完整。

从这个过程看，数字信号转换为模拟信号是有增强而不是有损失，而模拟信号转换到数字信号才会有损失。

而在VGA传输过程中，VGA转LVDS驱动液晶面板的信号损失可以忽略，因为在前后端数字采样率相同的情况下，这些损失的信号本来就是（将数字信号转换为模拟信号的时候）程序自动填补的部分，不是数字信号源原本信号的损失。

如图：

VGA、DVI、HDMI特点

VGA

VGA（VideoGraphicsArray）还有一个名称叫D-Sub。

是模拟信号，只能传输视频信号，VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。

它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号（水平和垂直信号）。

使用VGA连接设备，线缆长度最好不要超过10米，而且要注意接头是否安装牢固，否则可能引起图像中出现虚影，另外VGA只能传输VGA支持在640×480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320×240分辨率下可以同时显示256种颜色。

特别

1、是模拟信号的传输，随着显示器的分辨率越高画面就会越模糊。一般模拟信号在超过1280×1024分辨率以上的情况下就会出现明显的误差。

2、因为是模拟信息，信号极其容易受干扰。

3、不能传达音频。

4、一般不加放大器和转换器在30米左右，加放大器和放大转换器可以到150米。

DVI

DVI即数字视频接口，是一种高速传输数字信号的技术，不再经过数模转化。

DVI接口有多种规范，常见的有DVI-A、DVI-D和DVI-I。

DVI视频传输避免了模拟视频信号传输过程中发送端（一般为显卡）的数模转换和接收端（一般为LCD显示器）的模数转换过程，同时也避免了模拟信号传输过程中的噪声干扰的问题，因此图像无损失。

特点：

1、数字信号，避免了模/数转换过程，信号没有衰减，色彩更。

纯净、逼真。

2、只传送视频信号，不传送音频信号。

3、支持多种格式，包括1920*1080全部高清格式。

4、有效传输距离仅5米左右。

HDMI

高清晰度多媒体接口（英文：HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI）是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影音信号，最高数据传输速度为5Gbps。

同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。

特点

1、可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，数字信号，质量高。

2、提高高达5Gbps的数据传输带宽。

3、最高能支持1080P视频。

4、理论20m，但需要质量好的线，实际市面上的一般15米内。

5、同时传输音频、视频、版权保护，在消费电子领域非常受欢迎。

6、HDMI是外部接口，对于视频的分辨率和色深的提升能力有限。

7、HDMI兼容性不好。