單片機原理及應(yīng)用第9章AD與DA轉(zhuǎn)換及其應(yīng)用

單片機原理及應(yīng)用第9章AD與DA轉(zhuǎn)換及其應(yīng)用本章將介紹AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換）和DA（數(shù)模轉(zhuǎn)換）的基本原理和應(yīng)用。了解不同類型的AD和DA轉(zhuǎn)換器以及其特點，并探討它們在工業(yè)自動化、測試儀器、醫(yī)療器械、汽車電子和消費電子等領(lǐng)域中的應(yīng)用。AD轉(zhuǎn)換器的類型和分類逐次逼近型AD轉(zhuǎn)換器使用逐步逼近法進行轉(zhuǎn)換，精度高。積分型AD轉(zhuǎn)換器通過對模擬信號積分實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，適用于低速應(yīng)用。逐次逼近逐級逼近型AD轉(zhuǎn)換器結(jié)合逐次逼近和逐級逼近兩種轉(zhuǎn)換方法，獲得高速和高精度。非線性AD轉(zhuǎn)換器采用非線性方法進行轉(zhuǎn)換，適用于特殊應(yīng)用。DA轉(zhuǎn)換器的類型和分類1加權(quán)電流型DA轉(zhuǎn)換器根據(jù)輸入數(shù)字代碼控制輸出電流加權(quán)和。2阻抗型DA轉(zhuǎn)換器通過控制不同阻抗來實現(xiàn)模擬輸出。3串行DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字數(shù)據(jù)串行傳輸并轉(zhuǎn)換為模擬輸出。實際中常用的AD轉(zhuǎn)換器及其特點Σ-Δ型轉(zhuǎn)換器適用于高精度和高速轉(zhuǎn)換，對抗噪聲。逐次逼近型轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)越。流水線型轉(zhuǎn)換器高速轉(zhuǎn)換，適用于大容量數(shù)據(jù)處理。實際中常用的DA轉(zhuǎn)換器及其特點電阻階梯型轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單，成本低。電流分配型轉(zhuǎn)換器快速、高精度，適用于高頻率應(yīng)用。分段線性型轉(zhuǎn)換器具有更高的線性度和較小的誤差。工業(yè)自動化中的AD和DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用1傳感器信號轉(zhuǎn)換將傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行處理。2自動控制系統(tǒng)通過DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬控制信號。3數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控使用AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)控。測試儀器中的AD和DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用信號發(fā)生器使用DA轉(zhuǎn)換器生成各種頻率和幅度的波形信號。數(shù)字示波器使用AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)進行顯示和分析。網(wǎng)絡(luò)分析儀使用AD和DA轉(zhuǎn)換器進行信號分析和測試。頻譜分析儀使用AD和DA轉(zhuǎn)換器進行頻譜信號分析。醫(yī)療器械中的AD和DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用心電監(jiān)護儀使用AD轉(zhuǎn)換器將心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。血壓監(jiān)測儀使用AD轉(zhuǎn)換器將血壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)進行測量。MRI掃描儀使用DA轉(zhuǎn)換器根據(jù)數(shù)字信號生成模擬梯度信號，控制掃描。汽車電子中的AD和DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用1汽車引擎控制系統(tǒng)通過AD和DA轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)引擎參數(shù)的測量和控制。2車載娛樂系統(tǒng)使用DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號輸出。3駕駛輔助系統(tǒng)使用AD轉(zhuǎn)換器處理傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動駕駛輔助功能。消費電子中的AD和DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用智能手機使用AD轉(zhuǎn)換器將聲音、觸摸等模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)碼相機使用AD轉(zhuǎn)換器將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像。音樂播放器使用DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號輸出。虛擬現(xiàn)實頭顯使用AD和DA轉(zhuǎn)換器處理傳感器和音視頻信號。數(shù)字噪聲和信號處理的基礎(chǔ)知識數(shù)字噪聲是由量化誤差、信號傳輸干擾等因素導(dǎo)致的，了解其原理對信號處理至關(guān)重要。信噪比的定義和計算方法信噪比定義為信號功率與噪聲功率之比，通常