数模集成电路,简称ADC,是指能够将模拟电信号转换为数字信号的集成电路。在各种电子设备中广泛应用,例如数字音频、数据采集、控制系统等。它由模拟信号采样模块、量化模块、编码模块和时序控制模块组成。
其主要作用是将模拟传感器所采集的数据转换为数字信号,然后送入数字信号处理器,进行数字信号处理、分析和显示。
数模集成电路主要通过模数转换器将模拟信号分段采样,并将采样结果转换为数字信号。模数转换器由采样保持电路、量化电路和编码器电路组成。
在采样保持电路中,模拟信号经过采样保持电路,被分成若干份连续的数字信号,然后送入量化器中。在量化器中,将每一份数字信号转换为一定精度的数字量,此数字量通常由一个固定宽度的本福德编码体现。在编码器中,将该数字量转换为一串二进制码,最后输出为数字信号。
数模集成电路按照转换的方式可分为逐次逼近型ADC、积分型ADC、闸流型ADC、脉冲计数型ADC等,每种类型的ADC均有其特点和适用范围。
逐次逼近型ADC的转换速度较快,但精度相对较低,适用于需要快速响应的应用场景;积分型ADC具有高精度、低失配误差等优点,但转换速度较慢,适用于需要高精度的应用场景;闸流型ADC适用于高速采样和高分辨率采样;脉冲计数型ADC是一种非常简单且易于实现的ADC,适用于低精度、低速采样场景。
数模集成电路的应用非常广泛,通常用于模拟信号的数字化处理、数据采集系统、音频处理、精密测量等方面。例如在音频设备中,ADC可以将模拟音频信号转换为数字信号(PCM格式),以便数字信号处理器进行信号的处理、存储和传输。在工业自动化控制系统中,ADC可以将各种信号(如电压信号、电流信号、温度信号、液位信号、速度信号等)转换为数字信号,进行信号的采集、分析和控制,实现自动化控制。