產(chǎn)品展示
當(dāng)前位置:首頁產(chǎn)品展示化工機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)換機(jī)IMC-21-S-SC摩莎 轉(zhuǎn)換器
產(chǎn)品簡介:摩莎 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器(convertor)是指將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種信號的裝置。信號是信息存在的形式或載體。在自動化儀表設(shè)備和自動控制系統(tǒng)中,常將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種與標(biāo)準(zhǔn)量或參考量比較后的信號,以便將兩類儀表聯(lián)接起來,因此,轉(zhuǎn)換器常常是兩個儀表(或裝置)間的中間環(huán)節(jié)。
產(chǎn)品型號:IMC-21-S-SC
更新時間:2018-11-16
廠商性質(zhì):代理商
訪 問 量 :1385
17720881217
產(chǎn)品分類
PRODUCT CLASSIFICATION摩莎 轉(zhuǎn)換器 摩莎 轉(zhuǎn)換器
各種類型的轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn),大大擴(kuò)大了各類儀表(裝置)的使用范圍,使自動控制系統(tǒng)具有更多的靈活性和更廣的適應(yīng)性。各類轉(zhuǎn)換器的基本作用是將信息轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的形式,要求轉(zhuǎn)換過程中信息不發(fā)生畸變、失真、延遲等,因此對轉(zhuǎn)換器的線性度、輸入輸出阻抗匹配和隔離等有一定要求:①線性特性。要求轉(zhuǎn)換器的輸出信號Y與輸入信號X之間具有良好的比例關(guān)系,即Y=KX+A,式中K、A為常數(shù)。②輸入阻抗和輸出阻抗。轉(zhuǎn)換器輸入阻抗和輸出阻抗必須與輸入端儀表和輸出端儀表相匹配,才能獲得高的轉(zhuǎn)換精度。③隔離特性。輸入電路、輸出電路與電源電路在直流電位上應(yīng)彼此隔離,輸入、輸出電路 F的接地點應(yīng)分開,以提高抗干擾能力。
轉(zhuǎn)換器從原理上可分為協(xié)議轉(zhuǎn)換器、接口轉(zhuǎn)換器兩大類。從應(yīng)用上又可以分光纖轉(zhuǎn)換器、光電轉(zhuǎn)換器、視頻轉(zhuǎn)換器等等。例如視頻轉(zhuǎn)換器就是一種連接電腦和電視的設(shè)備,它可以把電腦上的內(nèi)容轉(zhuǎn)換并顯示在電視機(jī)上,讓人們可以在電視上學(xué)電腦,上網(wǎng),玩游戲,做商業(yè)演示,看股票等等。
AD轉(zhuǎn)換器介紹
1. AD轉(zhuǎn)換器的分類
下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點:積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、Σ-Δ調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。
1)積分型(如TLC7135)
積分型AD工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率),然后由定時器/計數(shù)器獲得數(shù)字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率,但缺點是由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時間,因此轉(zhuǎn)換速率極低。初期的單片AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型,現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。
2)逐次比較型(如TLC0831)
逐次比較型AD由一個比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成,從MSB開始,順序地對每一位將輸入電壓與內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較,經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低,在低分辯率(12位)時價格很高。
3)并行比較型/串并行比較型(如TLC5510)
并行比較型AD采用多個比較器,僅作一次比較而實行轉(zhuǎn)換,又稱FLash(快速)型。由于轉(zhuǎn)換速率*,n位的轉(zhuǎn)換需要2n-1個比較器,因此電路規(guī)模也極大,價格也高,只適用于視頻AD轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領(lǐng)域。
串并行比較型AD結(jié)構(gòu)上介于并行型和逐次比較型之間,最典型的是由2個n/2位的并行型AD轉(zhuǎn)換器配合DA轉(zhuǎn)換器組成,用兩次比較實行轉(zhuǎn)換,所以稱為Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換的叫做分級(Multistep/Subrangling)型AD,而從轉(zhuǎn)換時序角度又可稱為流水線(Pipelined)型AD,現(xiàn)代的分級型AD中還加入了對多次轉(zhuǎn)換結(jié)果作數(shù)字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高,電路規(guī)模比并行型小。
4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)調(diào)制型(如AD7705)
Σ-Δ型AD由積分器、比較器、1位DA轉(zhuǎn)換器和數(shù)字濾波器等組成。原理上近似于積分型,將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時間(脈沖寬度)信號,用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值。電路的數(shù)字部分基本上容易單片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。
5)電容陣列逐次比較型
電容陣列逐次比較型AD在內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式,也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉(zhuǎn)換器中多數(shù)電阻的值必須*,在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列,可以用低廉成本制成高精度單片AD轉(zhuǎn)換器。最近的逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器大多為電容陣列式的。
6)壓頻變換型(如AD650)
壓頻變換型(Voltage-Frequency Converter)是通過間接轉(zhuǎn)換方式實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成頻率,然后用計數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無限增加,只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數(shù)的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低,但是需要外部計數(shù)電路共同完成AD轉(zhuǎn)換。
2. AD轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)
1)分辯率(Resolution) 指數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量,定義為滿刻度與2n的比值。分辯率又稱精度,通常以數(shù)字信號的位數(shù)來表示。
2)轉(zhuǎn)換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的AD轉(zhuǎn)換所需的時間的倒數(shù)。積分型AD的轉(zhuǎn)換時間是毫秒級屬低速AD,逐次比較型AD是微秒級屬中速AD,全并行/串并行型AD可達(dá)到納秒級。采樣時間則是另外一個概念,是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成,采樣速率(Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。因此有人習(xí)慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps,表示每秒采樣千/百萬次(kilo / Million Samples per Second)。
3)量化誤差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辯率而引起的誤差,即有限分辯率AD的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無限分辯率AD(理想AD)的轉(zhuǎn)移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1 個或半個最小數(shù)字量的模擬變化量,表示為1LSB、1/2LSB。
4)偏移誤差(Offset Error) 輸入信號為零時輸出信號不為零的值,可外接電位器調(diào)至最小。
5)滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時對應(yīng)的輸入信號與理想輸入信號值之差。
6)線性度(Linearity) 實際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移,不包括以上三種誤差。
其他指標(biāo)還有:精度(Absolute Accuracy) ,相對精度(Relative Accuracy),微分非線性,單調(diào)性和無錯碼,總諧波失真(Total Harmonic Distotortion縮寫THD)和積分非線性。
3. DA轉(zhuǎn)換器
DA轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電路構(gòu)成無太大差異,一般按輸出是電流還是電壓、能否作乘法運算等進(jìn)行分類。大多數(shù)DA轉(zhuǎn)換器由電阻陣列和n個電流開關(guān)(或電壓開關(guān))構(gòu)成。按數(shù)字輸入值切換開關(guān),產(chǎn)生比例于輸入的電流(或電壓)。此外,也有為了改善精度而把恒流源放入器件內(nèi)部的。一般說來,由于電流開關(guān)的切換誤差小,大多采用電流開關(guān)型電路,電流開關(guān)型電路如果直接輸出生成的電流,則為電流輸出型DA轉(zhuǎn)換器。此外,電壓開關(guān)型電路為直接輸出電壓型DA轉(zhuǎn)換器。
1)電壓輸出型(如TLC5620)
電壓輸出型DA轉(zhuǎn)換器雖有直接從電阻陣列輸出電壓的,但一般采用內(nèi)置輸出放大器以低阻抗輸出。直接輸出電壓的器件僅用于高阻抗負(fù)載,由于無輸出放大器部分的延遲,故常作為高速DA轉(zhuǎn)換器使用。
2)電流輸出型(如THS5661A)
電流輸出型DA轉(zhuǎn)換器很少直接利用電流輸出,大多外接電流—電壓轉(zhuǎn)換電路得到電壓輸出,后者有兩種方法:一是只在輸出引腳上接負(fù)載電阻而進(jìn)行電流—電壓轉(zhuǎn)換,二是外接運算放大器。用負(fù)載電阻進(jìn)行電流—電壓轉(zhuǎn)換的方法,雖可在電流輸出引腳上出現(xiàn)電壓,但必須在規(guī)定的輸出電壓范圍內(nèi)使用,而且由于輸出阻抗高,所以一般外接運算放大器使用。此外,大部分CMOSDA轉(zhuǎn)換器當(dāng)輸出電壓不為零時不能正確動作,所以必須外接運算放大器。當(dāng)外接運算放大器進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換時,則電路構(gòu)成基本上與內(nèi)置放大器的電壓輸出型相同,這時由于在DA轉(zhuǎn)換器的電流建立時間上加入了達(dá)算放入器的延遲,使響應(yīng)變慢。此外,這種電路中運算放大器因輸出引腳的內(nèi)部電容而容易起振,有時必須作相位補(bǔ)償。
3)乘算型(如AD7533)
DA轉(zhuǎn)換器中有使用恒定基準(zhǔn)電壓的,也有在基準(zhǔn)電壓輸入上加交流信號的,后者由于能得到數(shù)字輸入和基準(zhǔn)電壓輸入相乘的結(jié)果而輸出,因而稱為乘算型DA轉(zhuǎn)換器。乘算型DA轉(zhuǎn)換器一般不僅可以進(jìn)行乘法運算,而且可以作為使輸入信號數(shù)字化地衰減的衰減器及對輸入信號進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器使用。
4)一位DA轉(zhuǎn)換器
一位DA轉(zhuǎn)換器與前述轉(zhuǎn)換方式全然不同,它將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制或頻率調(diào)制的輸出,然后用數(shù)字濾波器作平均化而得到一般的電壓輸出(又稱位流方式),用于音頻等場合。
4. DA轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo):
1)分辯率(Resolution) 指最小模擬輸出量(對應(yīng)數(shù)字量僅最低位為‘1’)與最大量(對應(yīng)數(shù)字量所有有效位為‘1’)之比。
2)建立時間(Setting Time) 是將一個數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬信號所需的時間,也可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)換時間。DA中常用建立時間來描述其速度,而不是AD中常用的轉(zhuǎn)換速率。一般地,電流輸出DA建立時間較短,電壓輸出DA則較長。
其他指標(biāo)還有線性度(Linearity),轉(zhuǎn)換精度,溫度系數(shù)/漂移。
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