1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的系統(tǒng),一般用低通濾波即可以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號先進(jìn)行解碼,即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電平,形成階梯狀信號,然后進(jìn)行低通濾波。
根據(jù)信號與系統(tǒng)的理論,數(shù)字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積,那么由卷積定理,數(shù)字信號的頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜(即sa函數(shù))的乘積。這樣,用sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補(bǔ)償,由數(shù)字信號便可恢復(fù)為采樣信號。由采樣定理,采樣信號的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜。一般實(shí)現(xiàn)時(shí),不是直接依據(jù)這些原理,因?yàn)榧怃J的采樣信號很難獲得,因此,這兩次濾波(sa函數(shù)和理想低通)可以合并(級聯(lián)),并且由于這各系統(tǒng)的濾波特性是物理不可實(shí)現(xiàn)的,所以在真實(shí)的系統(tǒng)中只能近似完成。
2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的系統(tǒng),是一個(gè)濾波、采樣保持和編碼的過程。模擬信號經(jīng)帶限濾波,采樣保持電路,變?yōu)殡A梯形狀信號,然后通過編碼器,使得階梯狀信號中的各個(gè)電平變?yōu)槎M(jìn)制碼。
3、比較器是將兩個(gè)相差不是很小的電壓進(jìn)行比較的系統(tǒng)。最簡單的比較器就是運(yùn)算放大器。
我們知道,運(yùn)算放大器在連有深度負(fù)反饋的條件下,會在線性區(qū)工作,有著增益很大的放大特性,在計(jì)算時(shí)往往認(rèn)為它放大的倍數(shù)是無窮大。而在沒有反饋的條件下,運(yùn)算放大器在線性區(qū)的輸入動態(tài)范圍很小,即兩個(gè)輸入電壓有一定差距就會使運(yùn)算放大器達(dá)到飽和。如果同相端電壓較大,則輸出最大電壓,一般是+12v;如果反相端電壓較大,則輸出最小電壓,一般是-12v。這樣,就實(shí)現(xiàn)了電壓比較功能。真正的電壓比較器還會增加一些外圍輔助電路,加強(qiáng)性能。
模數(shù)轉(zhuǎn)換有多種實(shí)現(xiàn)方法,根據(jù)不同的應(yīng)用選擇也就不同?;陔p積分原理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路主要針對現(xiàn)實(shí)世界中的低速測量應(yīng)用。例如,在視頻及無線通信領(lǐng)域?qū)Ω咚俚囊鬀Q定了流水線方式是最佳的選擇,在音頻處理上對音質(zhì)的要求決定了∑-δ這種中低速、高精度轉(zhuǎn)換方式是不錯(cuò)的選擇,而對于現(xiàn)實(shí)世界中的很多低速測量,考慮到成本和功耗的問題,雙積分轉(zhuǎn)換方式又是更優(yōu)的選擇。