ADC入门基础知识
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1 学车入门篇(认识仪表、操纵机件、起步、变速)
■行车制动器踏板
1,作用:车辆在行驶过程中,如需要减速或者停车就用它。
2,行车制动器踏板的使用方法:踩踏行车制动器踏板时要由轻到重,等车快停时,再由重到轻。意思就是:如果没有停车位置的限制,要轻踏行车制动器踏板直至完全停车,如果有停车位置的限制,踩踏这么轻,到停车位置时车停不住,这时可再踩重些,等车快停稳时,再由重到轻。也就是说,在停车的一瞬间,必须保持较轻的制动力,你看火车为什么停的那么平稳,桌子上放一杯水都不洒,说明别人用制动用得非常到位,如果我们肯不懈努力,勤学苦练,也能达到火车停车的水平。
■离合器踏板
一、作用:切断发动机和变速箱之间的动力,有利于起步、变速、和停车。
二、使用方法:往下踩时,必须迅速踩到底,在抬起的过程中,要遵循两快、两慢、一停顿的使用方法。什么是两快、两慢、一停顿呢?听我慢慢给你说来。首先,将离合器在抬起时的总行程分为五个点位,(第1点、全部踩到底,第5点、全部抬起来,第3点、就是中间还有一点叫做联动点,也叫做半离合或半联动,第4点、联动点再往上抬一些称全联动,第2点、联动点再往下踩一些称初联动)。这五个点位的含意:第1点的含意是,发动机你转你的,变速箱1轴(就是和离合器相连的轴)上的第一个齿轮停止转动。第5点的含意是,发动机转一圈变速箱1轴上的第一个齿轮必须跟着发动机转一圈。第3点、就是联动点的含意,发动机转一圈变速箱1轴上的第一个齿轮,只转半圈、多半圈或少半圈。第4点的含意和第5点相同,它们之间是自由行程,第2点的含意和第1点相同,它们之间是空行程。现在我来告诉你,什么时候应该快,什么时候应该慢,什么时候应该停顿。第1点和第2点之间是空行程应该快,第4点和第5点之间是自由行程应该快,这就是两快。第2点和第3点之间要慢,第3点和第4点之间也要慢,这就是两慢。在第3点要停顿一下,这就是两快、两慢、一停顿的使用方法。 2 ■离合器联动点位置的确定:
模拟基础知识:流水线 ADC 及其使用方法
ADC 服务的一些应用包括超高速多载波蜂窝基础设施基站、电信、数字预校正观测和回程接收器等——所有这些应用逐渐都要求 ADC 在每秒千兆次采样区间内进行采
样。该模拟基础知识系列的第 1 部分和第 2 部分分别讨论了逐次逼近寄存器 (SAR)
和三角积分 (ΔƩ) ADC,以及如何在相应应用中使用这些 ADC。不过,这两种技术都
无法应对生成每秒千兆次采样 (GSPS) 结果的挑战。
例如,SAR ADC 使用“快照”算法,由于采用串行方法,因此速度限制为不超过每秒
10 兆次采样 (MSPS)。当使用高分辨率 ΔƩ ADC 的过采样算法时,将需要额外的时间来采集多个样本并求平均,从而生成最高 5 兆赫兹 (MHz) 的 24 位输出数据速率。
GSPS 速率远远超出了 SAR ADC 和 ΔƩ ADC 的采样频率范围。
流水线 ADC 就是应对这一超高速 ADC 挑战的解决方案,能够在处理多个采样的同
时,仍以 GSPS 的速度将数据发送至其输出端。
本文先简要比较 ΔƩ、SAR 和流水线 ADC,接着讨论与实现高速转换器输出相关的问
题,以及为什么流水线 ADC 是这类高速应用的理想替代品。然后介绍 Texas
Instruments 的两款流水线 ADC,其中一款强调精度,另一款则强调高速度,最后介绍如何开始使用这些 ADC。
什么是流水线 ADC?
流水线 ADC 由多个连续的级组成。第一级采用差分结构,先评估最高有效位 (MSB)
的值,然后调节信号,并将其传递到下一级进行 MSB1 转换。每个级都与其他级并
行执行操作(图 1)。
在图 1 中,各级的功能相似,仅解析一位或两位。每个级都有采样保持、低分辨率闪
速 ADC 和信号调节功能。第一级接收样本,并立即产生 MSB 决策。MSB 数字值进
入第一个锁存器(锁存器 1)。如果 MSB 决策为 1,则该级将从样本中减去 MSB 值
ADC和DAC基础—第二部分
本系列文章分为5个部分,第二部分解释ADC和DAC如何通过均衡误差、偏
移误差和其它的直流误差而引入噪声。
作者:Walt Kester和James Bryant
ADI公司
ADC和DAC的静态传输函数和DC误差
对于DAC和ADC这两者来说,最重要的是记住输入或输出都是数字信号,所以,信号是被量
化的。也就是说,N比特字代表2的N次方个可能状态之一,因此,N比特DAC(具有一个固
定参考)只能有2的N次方可能的模拟输出,而N比特ADC只能有2的N次方个数字输出。
模拟信号将一般是电压或电流。
数据转换器的分辨率可以采用若干不同的方式表达,包括最低有效位(LSB)、百万分之一满刻度(ppm FS)、毫伏(mV)。不同的器件(甚至来自相同的制造商)将具有不同的指标,因此,如果
他们要成功地比较器件的话,转换器用户必须学会在不同类型器件的指标之间做转换。对于不同
的分辨率来说,最小有效位的大小如图2-7所示。
图2-7:量化—最小有效位(LSB)的大小。
在我们能够考虑用于数据转换器的不同架构以前,有必要考虑被期望的性能,并且指标是至关重
要的。下列部分将考虑数据转换器中所使用的误差和指标的定义。这在掌握不同的ADC/DAC
架构的功效和弱点的过程中是至关重要的。
数据转换器的第一个应用是在测量和控制中,在那些地方严格的转换时序通常不重要,并且数据
率低。在这样的应用中,转换器的直流指标是重要的,但是,时序和交流指标就不重要。目前,许多—如果不是大多数的话—转换器被用于采样和重构系统之中,在那里交流指标就至关重要(直流指标可能就不重要)。这些内容将在本文的下一部分介绍。
图2-8显示了3比特单极性DAC的理想传输特性,而图2-9是三比特单极性ADC的特性。在DAC中,输入和输出两者都被量化,而图形由8点组成。虽然通过这些点讨论直线是合理的,
但是,非常重要的是记住实际的传输特性并不是直线,而是许多离散的点。
ADC和DAC基础(第一部分) 本系列文章分为5个部分,第一部分介绍采样的概念以及奈奎斯特(Nyquist)采样准则。
第5部分同样也说明了如何运用欠采样和抗混叠滤波器。
By Walt Kester and James Bryant, Analog Devices 作者:Walt Kester 和James Bryant,美国模拟器件公司
引言
图2-1所示为典型的采样数据DSP系统的方框图。在实际模拟到数字的转换之前,模拟信号
一般要经过某些种类的信号调节电路,这些信号要执行像放大、衰减和滤波这样的功能。需要用低通/带通滤波器把不需要的信号从有用带宽中消除掉,并能防止混叠发生。
图2-1:基本的采样数据系统
图2-1所示的系统为一个实时系统,也就是说到ADC的信号是以等于fs的速率被连续地采
样,然后ADC又以这样的速率向DSP提供新的样本。为了保持实时的工作, DSP必须在采
样间隔内执行所有需要的计算1/fs,并在来自ACD的下一个样本出现之前,把输出样本提
供给DAC。典型的DSP功能的实例即是数字滤波器。
在FFT分析中,数据模块首先被传输到DSP内存中。 FFT 在新的数据模块被传输到存储器
时被计算,以便保持实时的操作。在数据传输间隔期间,DSP 必需计算 FFT,以便为处理下
一个数据模块做好准备。
要注意的是:只有在DSP数据必须被转换回模拟信号(例如在语音带宽或视频应用)的情况
下,才需要DAC。在许多应用中,在最初的A/D转换后,信号要完全地保持数字格式。同样,
在一些应用中,如在CD播放器电子设备中,DSP单独负责产生到DAC的信号。如果采用 DAC ,
也必须采用抗镜像滤波器把镜像频率消除。
在实际的模拟到数字和数字到模拟的转换过程中,涉及到两个关键的概念:离散时间采样和
因量子化产生的有限振幅分辨率。对这两个概念的理解是DSP应用的关键。
模拟信号的离散时间采样 模拟信号的离散时间采样和量子化的概念如图2-1所示。连续的模拟信号必需在离散间隔内