一直以來，模擬/數字轉換器都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)砟M/數字轉換器的相關介紹，詳細內容請看下文。

一、為什么需要模數轉換器？

計算機軟件、無線電、數字圖像采集都需要ADC轉換器的輔助，即人類數字化的浪潮推動了ADC轉換器的發(fā)明、發(fā)展和不斷變化。總之，ADC轉換器在人類數字化中扮演著重要的角色。

1）許多錄音室使用 24 位/96 kHz（或更高）脈沖編碼調制(PCM) 或直接流數字(DSD) 記錄格式，然后使用 ADC 采樣或抽取信號以在光盤上進行數字音頻制作。

2）使用ADC以數字形式存儲或傳輸幾乎任何模擬信號。例如，電視調諧卡使用快速視頻模數轉換器。數字存儲示波器需要非?？焖俚哪缔D換器，而 ADC 對于軟件定義無線電及其新應用也至關重要。

3）數字成像系統(tǒng)通常使用模數轉換器來數字化像素。一些雷達系統(tǒng)通常使用 ADC 將信號強度轉換為數字值，以便進行后續(xù)的信號處理。

某些非電子或僅部分電子的設備（如旋轉編碼器）也可被視為模數轉換器。

二、模數轉換步驟

將模擬量轉換為數字量的過程稱為模數轉換，簡稱A/D，完成這一功能的電路稱為模數轉換器，簡稱ADC。

模數轉換步驟動畫

1）采樣是指用一定時間間隔的信號樣本序列代替時間上的原始連續(xù)信號，即對模擬信號進行時間離散化。

2）量化使用有限數量的幅度值來逼近原始連續(xù)變化的幅度值，即將模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶盗康木哂幸欢ㄩg隔的離散值。

3）編碼是根據一定的規(guī)則，將量化后的值用二進制數表示，再轉換成二進制或多值的數字信號流。這樣得到的數字信號可以通過電纜、微波干線、衛(wèi)星頻道等數字線路傳輸。

信號頻率越高，A/D 電路的工作頻率就越高。位數越多，信號的還原精度越高。MCU的I/O口需要程序配合才能完成A/D轉換。此外，還可以單獨使用A/D芯片來完成模數轉換。

三、模擬/數字轉換器幀對齊監(jiān)控

如果接收器以正常方式向發(fā)射器請求同步模式，則將丟失與發(fā)射器發(fā)送同步前同步碼相關聯的數據。為防止這種數據丟失，JESD204 規(guī)范定義了另一種幀對齊方法，LTC2274 通過其幀對齊監(jiān)控 （FAM） 模式提供這種方法。此模式允許檢查同步，而不會丟失數據，也不會在 ADC 上斷言同步請求輸入。JESD204 標準定義了兩種幀對齊監(jiān)控方法（圖 1）。

圖 1：數據再同步的幀對齊監(jiān)控模式

種幀對齊模式發(fā)生在數據未被加擾時。當前幀第二碼組與上一幀第二碼組相等時，當前碼組被K28.7替換。然后接收方負責將 K28.7 八位位組替換為先前樣本中的八位位組（圖 1）。如果第三個第 2個 數據八位字節(jié)等于前兩個，則將傳輸實際的八位字節(jié)。這種幀對齊模式高度依賴于數據，并且不能保證在任何時間長度內發(fā)生。

第二種幀對齊模式發(fā)生在數據八位位組在編碼之前被加擾時。每當任何幀的第 2個 代碼組等于 D28.7 時，它將被 K28.7 替換。然后接收器需要用正確的數據字符 D28.7 替換 K28.7。由于擾碼器的效果是隨機的，因此這種幀對齊方法對數據的依賴性較小。從統(tǒng)計上講，K28.7 應該在每 256 幀中出現 1 次。

無論哪種方式，如果在個八位字節(jié)中找到控制字符K28.7，則可以確定存在錯誤 。如果發(fā)生這種情況，接收器可以重新對齊幀或激活同步請求信號以與發(fā)送器重新同步。在不啟動同步請求的情況下重新對齊幀時，K28.7 應始終出現在第二個代碼組中。如果在任何其他位置找到，則以下代碼組將表示下一幀的個代碼組的開始。此功能允許數據重新同步，而不會丟失來自 ADC 的數據。

如果接收到的數據移動了一個或多個位，這將導致無效的 8B/10B 代碼組。然后接收器應重新聲明幀同步請求信號，這將導致發(fā)送器發(fā)送 COMMA 字符流。如果數據偏移了整個代碼組，則可以使用幀對齊監(jiān)控來檢測此偏移。整個代碼組的數據偏移將導致數字信號處理應該能夠檢測到的數據損壞。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對模擬/數字轉換器已經具備了初步的認識，最后的最后，祝大家有個精彩的一天。