電氣與信息（二十七）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁2數(shù)字信號的存儲數(shù)字信號的存儲就是將0或5V信號數(shù)字電壓按本來的順序保持在一個電路中即可。當(dāng)前數(shù)字系統(tǒng)中普遍采用的信息存儲器正是根據(jù)這種容易的計劃設(shè)計制作的。（市場上：ROM、RAM…)便于存儲是數(shù)字信號得到廣泛應(yīng)用的一個重要緣故。相比之下，模擬信號因為是延續(xù)取值的信號，它的存儲在技術(shù)上十分艱難，這個問題尚未得到理想的解決主意。3、模擬信號與數(shù)字信號的互相轉(zhuǎn)換模擬信號真切地反映原始形式的物理信號，是信息處理的主要對象，而數(shù)字信號是信息的編碼形式，可以用電子電路或電子計算機方便、迅速地對它舉行傳輸、存儲和處理。將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而將模擬信號問題轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號處理，是現(xiàn)代信息技術(shù)中的一項重要內(nèi)容?，F(xiàn)代數(shù)字化信息系統(tǒng)的基本組成。采樣信號是一種可延續(xù)取值的離散時光信號。采樣過程在采樣脈沖的控制下舉行，它的基本原理如圖示：采樣脈沖的頻率稱為采祥頻率。采樣定理：采樣頻率為被采樣信號帶寬的2倍以上通常在采樣之前需要對模擬信號舉行預(yù)處理，包括濾波、放大等，以消除經(jīng)過傳感器變換或其他系統(tǒng)噪音帶來的干擾，并增強模擬信號的幅值;在采樣之后也要對離散的采樣信號舉行濾波處理。以保證采樣后的信號不丟實用信息的重要措施。①、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換(D/A:Digital-to-Analog)A/D轉(zhuǎn)換是對模擬信號舉行編碼，D/A轉(zhuǎn)換則對數(shù)字信號舉行解碼4個電阻構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，每個電阻轉(zhuǎn)換一位數(shù)字信號D3…D0；電流/電壓轉(zhuǎn)換器通常用運算放大器電路實現(xiàn)；D3…D0端上的信號電壓就分離加到了電阻R、2R、4R、8R上；所以，各個電阻上的電流為：輸入數(shù)字信號D3…D0與輸出模擬信號uA的對應(yīng)關(guān)系②、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(AD:Analog-to-Digital)采樣信號在離散的采樣點上或采樣期間(采樣脈沖寬度)里表示模擬信號的值。而AD轉(zhuǎn)換則對采樣信號舉行幅值量化處理，即用二進制代碼來表示采樣眨眼信號的值從而將采樣信號進一步轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。下圖是基于逐次比較原理的8位AD轉(zhuǎn)換原理圖：AD轉(zhuǎn)換的過程DO···D7按二進制計數(shù)方式從0開始逐次加1生成數(shù)字信號序列；同時將驅(qū)動數(shù)字信號送入寄存器中暫存；階梯信號發(fā)生器輸出電壓U在比較器上與待轉(zhuǎn)換的模擬信號電壓Ux舉行比較，當(dāng)u≥u因為系統(tǒng)誤差和外界干擾的影響，在被測值附近會發(fā)生測量誤差。數(shù)字電壓表在使用中所發(fā)生的最后一位數(shù)字跳躍的現(xiàn)象也是來源于此。通常以一個字誤差表示數(shù)字電壓表的測量誤差。因為該表的一個字約為20mV。顯然，因為該表無法分辨20mV以下的電壓，所以更長位數(shù)的顯示對它是沒存心義的。習(xí)題13：8位逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器組成一個5V量程的直流數(shù)字電壓表，該電壓表測量誤差是: (A)313mV (B)9.80mV (C)39.2mV (D)19.6mV答案:(D)解:因為直流數(shù)字電壓表存在一個字的誤差，即一個量化單位的誤差。8位逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生255個階梯形逐次增長的電壓，并與被測電壓舉行比較。對于5V量程而言，要求經(jīng)過255次的比較完成對5V電壓的測量。所以，每一個階梯的電壓值就是量化單位:習(xí)題:為保證模擬信號經(jīng)過采樣而不走失信，采樣頻率必須不低于信號帶寬(模擬信號中最高次諧波頻率)的:（D）(A)4倍 (B)8倍 (C)10倍 (D)2倍習(xí)題:實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換的核心環(huán)節(jié)是:（A）(A)信號采樣、量化和編碼 (B)信號放大和濾波(C)信號調(diào)制和解調(diào) (D)信號發(fā)送和接收提醒: