模拟信号的数字数据:通信方法和设计技巧

当数码相机开始接管模拟同行在2000年代初,我觉得模拟摄影对于典型的消费者的时代一去不复返了。至少似乎是这样,直到富士胶片Instax证明是受到青少年正在寻找更多的年份或复古美学的照片(当然没有处理麻烦的模拟相机回到天)。

消费的回归模拟相机证明还为时过早取消任何技术,模拟和数字可以在协同平衡共存。同样如果你是PCB设计师。如果你一直使用数字模块而与此同时,你应该知道模拟电子是一个完全不同的世界的一部分。

更重要的是去接技能两个数字和模拟电子之间的接口。在某些应用程序中,数字数据需要转换成模拟信号的系统或产品为它的目的服务。

数字数据模拟信号转换基础知识

尽管生活在一个数字世界,模拟应用程序在我们的日常生活中仍然普遍。智能手机仍然依赖于模拟信号获得声音的你最喜欢的歌曲。图形控制器将数字视频信号并将其转换成模拟R, G, B为外部显示界面。

数字数据模拟信号转换也是常见的工业应用。例如,4 - 20毫安涉及数字参数转化为对应的模拟值电流。

数字数据模拟信号转换的理论是生成一个等效电压对应于二进制值。至于底层硬件,大部分操作和简单的数字模拟转换电路可以减少梯子R-2R二进制电路。

R-2R二进制电路是一个简易版的weighted-resistor电路连接到一个加法放大器。基于生成的电压电阻值,根据二进制加权值。逻辑1导致开关连接到参考电压,而逻辑0连接开关gto地面。

数字数据模拟信号转换的重要参数

在PCB设计,你会更容易使用比基本R-2R DAC芯片电路。DAC芯片是更复杂的,因为他们支持功能,如多渠道,分辨率高,功率优化,通信接口的选择。

在选择一个DAC芯片时,你需要考虑以下:

• 决议——严格意义上来说,产生的模拟信号DAC永远不可能那样光滑所产生的机械旋钮开关。然而,选择一个DAC的高分辨率产生较小的步骤不同的模拟电压或电流。

• 刷新率——如果你的工作中音频应用程序,你会想去的dac更高的刷新率。参数表明频繁的DAC将改变其模拟输出对应的内部寄存器。

• 数量的渠道- DAC芯片的美丽是你可以有多个渠道在一个半导体IC。一个有用的特性如果你紧PCB上的空间。

• 信噪比- - -信噪比比给你一个好主意的DAC的性能。对于音频应用程序,上面的经验法则是坚持DAC 100信噪比。

PCB设计技巧与数字模拟转换器

将数字数据转换为模拟信号的精度不仅DAC芯片上还躺在PCB布局。模拟信号对干扰敏感,你需要遵守一定的最佳实践。

地面分离是关键在确保模拟信号的完整性。

排在第一位的是要有适当的数字和模拟组件之间的分离。即使你拥有一个DAC用一个模拟跟踪前往连接器,其他数字组件和痕迹必须远离它。

地面分离也至关重要的防止数字噪声耦合到模拟信号。那你计划是至关重要的模拟信号的返回路径通过一个地平面附近痕迹。你也要保证一个稳定的电源DAC芯片。附近的地方旁路电容电源插脚的DAC和避免使用样例与数字组件电压供应。

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