差分是一种常用的数字信号处理技术,可以用于模拟信号的数字化处理。在差分模数转换器中,输入信号被差分成两路,然后每一路都被采样和量化,最后将两路信号的差值作为输出。
差分模数转换器由两个基本模块组成:差分放大器和模数转换器。差分放大器接受输入信号,并将其分成两个信号,然后分别放大它们的差异,以便它们可以被输入到模数转换器中。模数转换器负责把放大后的差异转换成数字信号。
在差分模数转换器的差分放大器中,两路输入信号在通过差分放大器之前,先进行减法运算,再经过差分放大器的放大作用,形成差分信号。这个差分信号的大小取决于两路输入信号的差异大小。然后,差分信号被输入到模数转换器中进行数字化的处理。模数转换器采样输入信号并将其量化,以便输出数字信号。
与单端模数转换器相比,差分模数转换器有几个明显的优势。首先,由于差分技术可以减少电源噪声的影响,所以它在电路中的抗干扰性更好。其次,由于差分技术可以减少器件的输入偏差和温度漂移的影响,所以它的精度更高。最后,由于差分技术可以使器件具有共模抑制能力,所以它可以更好地抵御共模噪声的干扰。
差分模数转换器被广泛应用于一些对信号质量要求较高的领域,如音频处理、测量、通信、图像处理等。在这些领域中,通常需要准确地捕捉输入信号的微小变化,因此需要使用高精度、低噪声的模数转换器来实现。
例如,在音频处理中,差分模数转换器通常用于将音频信号进行数字化处理,以便在计算机上进行音频编辑、混音和后期处理。在测量领域中,差分模数转换器通常用于测量温度、压力、流量和电压等信号。在通信领域中,差分模数转换器通常用于数字调制和解调器的设计。在图像处理中,差分模数转换器通常用于数字相机中的模拟-数字转换器。