4.5.1 A/D&D/A转换电路

更新于 2026年10月10日 版权声明
4.5.1 A/D&D/A转换电路

对于输入的模拟信号,A/D转换的第一步是要采样模拟信号,在采样时为了保证失真小,采样的频率必须满足采样定理,即采样频率必须大于等于信号频率的两倍。采完样后为一个幅度上连续的序列,然后将这个序列中的每个取样值进行量化。因为数字信号处理只能处理有限个数值,而采样是一个连续幅值信号,那么就需要将采样的信号的幅值用有限个数字信号中的数值最接近的一个来表示,这个过程称为量化。然后将量化好的信号用一串数字信号来表示,这个过程称为编码,即完成了模拟信号到数字信号的转换。

模数转换采用的是AD公司的一款AD9218模数转换芯片,它是一款双核10位单芯片采样模数转换器,其特性主要有:低功耗、低成本、小尺寸等,另外,其内置片内采样保持电路和基准电压源在整个工作范围内动态性能都相当出色,并且其两个通道的每个通道均可以独立工作。电路设计如图4.23所示。

图4.23中由于AD9218两通道的使能端ENCA 与ENCB需要一个缓冲驱动,本节采用德州仪器一款收发器芯片SN74LVC1T45,其具有3态输出的单位双电源总线,可配置电压转换来驱动芯片AD9218。

图示

图4.23 A/D转换模块电路(https://www.daowen.com)

D/A转换电路设计:本节D/A 转换选用的是ADI公司的一款高速低功耗CMOS工艺14位的D/A 转换器AD9744,采用并行输入,其采样速率高达210Msps。其数模转换后的模拟量为一对共模电流信号IOUTA和IOUTB,IOUTA提供了一个IOUTFS(饱和电流值)20m A,由于后续的信号处理需要将这个转换后的模拟量进行放大,但是对于共模信号放大,其噪声非常大,不便于处理,所以需要将这一对共模信号进行处理后才能进行下级转换。其设计电路如图4.24所示。

图示

图4.24 DAC转换电路

图中的AD8369 芯片是ADI公司的一款差分运放,其中U3-DA 是将AD9744转换的共模信号转换为单端电压信号,但由于其转换后的电压范围为-2~0V,另外在输入到下一级滤波处理时,需要的是正电压信号,所以U3-DB这个运放是将转换后的单端电压信号进行相位调整,使输入到下一级滤波器的信号范围为0~2V。图中芯片74LVC1T45也是对D/A 转换芯片时钟的一个缓冲驱动,来确保D/A芯片的正常稳定工作。

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)