智能AD和DA轉換9787030364968 科學齣版社 (美)哈比, pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美哈比 著

圖書標籤:

• 智能AD轉換
• 智能DA轉換
• 模數轉換器
• 數模轉換器
• 信號處理
• 模擬電路
• 數字電路
• 電子工程
• 哈比
• 科學齣版社

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030364968

商品編碼：29454517423

包裝：平裝

齣版時間：2013-02-01

圖書基本信息
圖書名稱	智能AD和DA轉換
作者	(美)哈比,
定價	60.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030364968
齣版日期	2013-02-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.259Kg

內容簡介

近年來，工業變革帶動瞭數字電路和模擬電路技術的發展。在數模（DA）和模數（AD）的轉換中，智能化的概念被提齣，用來檢測模擬量的缺陷並加以修正。 《智能AD和DA轉換》首先介紹瞭當前數據轉換設計領域的發展趨勢和所麵臨的挑戰，並在宏觀上闡述瞭智能轉換的概念。然後，應用智能轉換的概念，結閤兩個設計實例，解決瞭具體的設計缺陷。後得齣結論：應用智能轉換的概念，轉換器的芯片麵積、功耗、靜態精度和動態精度得到瞭改善，有效地提高瞭DA和AD的轉換性能。 《智能AD和DA轉換》適應麵廣，無論對於該學科的專傢、教授、研究生，還是本科生、普通技術人員都有極大的參考價值。

作者簡介

目錄

List of symbols and abbreviations 1. INTRODUCTION 2. AD AND DA CONVERSION 1 Introduction 2 Trends in applications 3 Trends in technology 4 Trends in system design 5 Performance criteria 6 Conclusion 3. SMART CONVERSION 1 Introduction 2 Smart concept 3 Application of the smart concept 4 Focus in this work 5 Conclusion 4. SMART DA CONVERSION 1 Introduction 2 Area of current-steering DACs 3 Correction of mismatch errors 4 Sub-binary variable-radix DAC 5 Designexample 6 Conclusion 5. DESIGN OF A SUB-BINARY VARIABLE-RADIX DAC 1 Schematic design 2 Layout 3 Self-measurement-circuit implementation 4 Experimental results 5 Conclusion 6. SMART AD CONVERSION 1 Introduction 2 Literature review 3 High-speed high-resolution AD conversion 4 Smart calibration 5 Conclusion 7. DESIGN OF AN OPEN-LOOP T&H; CIRCUIT 1 Literature review 2 Design goal 3 T&H; architecture 4 Sampling core architecture 5 Output buffer architecture 6 T&H; design 7 Experimental results 8 Conclusion 8. T&H; CALIBRATION 1 Introduction 2 T&H; accuracy 3 T&H; calibration method 4 Analog correction parameters 5 Digitally assisted analog correction 6 Simulation results 7 Implementation of the calibration method and layout 8 Experimental results 9 Conclusion 9. T&H; CALIBRATION FOR TIME-INTERLEAVED ADCS 1 Introduction 2 Channel matching in time-interleaved T&H;磗 3 Channel mismatch calibration 4 Channel mismatch detection 5 Channel mismatch correction 6 Simulation results 7 Implementation of the calibration method and layout 8 Experimental results 9 Conclusion 10. CONCLUSIONS References Index

編輯推薦

文摘

序言

數字世界的迴聲：探索信息轉換的奧秘 在當今信息爆炸的時代，無論是精密復雜的科學實驗，還是日常生活中觸手可及的數字設備，都離不開一個核心的物理過程：將連續變化的模擬信號轉化為計算機能夠理解的離散數字信息，反之亦然。這個過程，便是我們常說的模數轉換（Analog-to-Digital Conversion, ADC）與數模轉換（Digital-to-Analog Conversion, DAC）。它們如同數字世界與現實世界的橋梁，承載著信息流暢傳遞的重任，決定瞭我們所體驗到的聲音、圖像、乃至所有數字化的感官輸入的精確度和逼真度。 本書並非專注於某一特定集成電路的詳細型號或晦澀的技術標準，而是旨在為讀者揭示模數和數模轉換背後蘊含的普遍性原理、關鍵技術以及它們在廣泛應用領域中所扮演的不可或缺的角色。我們將從最基礎的概念齣發，深入淺齣地剖析模擬信號的特性，理解數字化的必要性，以及為何簡單地“測量”並不能直接轉化為“數字”。 模擬的海洋，數字的島嶼 在深入ADC和DAC的世界之前，我們有必要先理解“模擬”與“數字”的本質區彆。自然界中的許多物理量，如溫度、壓力、聲音的振幅、光的強度等，都以連續變化的形式存在。它們可以在任意兩個數值之間取到無限多個值，如同無邊無際的海洋。計算機和數字電路則隻能處理離散的數據，它們將信息分解成一個個獨立的、有限的數值，如同海洋中的一個個島嶼。ADC的任務，就是將這無邊無際的海洋“采樣”並“量化”，最終將其轉化為一個個離散的數字島嶼，讓計算機能夠進行存儲、處理和分析。而DAC則恰恰相反，它將數字世界中的島嶼信息，重新“插值”並“重建”，使其成為連續變化的模擬信號，從而驅動揚聲器發齣聲音，或在顯示器上呈現圖像。 模數轉換（ADC）：捕捉現實的精度 ADC的誕生，是人類能夠真正意義上“聆聽”和“看見”數字世界的基礎。一個理想的ADC，需要精準地捕捉模擬信號的瞬時值，並將其映射到數字值。這其中涉及幾個核心概念： 采樣（Sampling）： 模擬信號是連續的，為瞭將其轉化為數字信號，我們必須在一定的時間間隔內對模擬信號進行周期性的測量，這個過程稱為采樣。采樣率（Sampling Rate）是衡量ADC性能的關鍵指標之一，它決定瞭每秒鍾可以捕捉多少個信號點。奈奎斯特-香農采樣定理告訴我們，為瞭無損地重構原始信號，采樣率必須至少是信號最高頻率的兩倍。更高的采樣率意味著對信號細節的捕捉越精細，尤其是在處理高頻信號時至關重要。 量化（Quantization）： 采樣得到的模擬值仍然是連續的，需要將其映射到一個有限的離散數值集閤中。這個過程稱為量化。量化精度（Quantization Resolution）決定瞭ADC能夠區分的最小模擬信號變化。通常以比特（bit）為單位錶示，例如8位ADC可以將模擬信號分成2⁸=256個等級，而16位ADC則可以分成2¹⁶=65536個等級。更高的量化精度意味著更小的量化誤差，從而獲得更精細的數字錶示。 編碼（Encoding）： 量化後的數值需要以二進製的形式錶示，以便數字係統進行處理。 實現ADC的電路多種多樣，各有優劣。本書將不會深入講解具體的電路設計，但會介紹幾種主流的轉換原理，例如： 逐次逼近型ADC (SAR ADC): 這種ADC通過一個數模轉換器（DAC）和比較器，迭代地搜索最接近輸入模擬信號的數字值，效率較高，適用於大多數通用應用。 雙斜率型ADC (Dual-Slope ADC): 這種ADC利用電容器的充放電過程，將模擬信號的幅值與時間成正比，然後通過數字計數器測量時間，抗乾擾能力較強，常用於精度要求高的場閤。 Σ-Δ調製器ADC (Sigma-Delta ADC): 這種ADC采用過采樣和數字濾波技術，可以在較低的采樣率下實現很高的量化分辨率，特彆適用於音頻和測量領域。 流水綫型ADC (Pipelined ADC): 這種ADC將轉換過程分解為多個階段，每個階段並行處理，可以實現很高的轉換速度。 理解這些不同類型的ADC，有助於我們認識到在不同的應用場景下，需要權衡采樣率、分辨率、功耗以及成本等因素，選擇最適閤的轉換器。 數模轉換（DAC）：再現世界的靈動 如果說ADC是捕捉現實的工具，那麼DAC就是重現現實的畫筆。它接收數字信號，並將其重新轉化為連續的模擬信號，驅動各種輸齣設備。DAC的核心在於將數字值“還原”為模擬電壓或電流。 數字到模擬的映射： DAC的基本功能是將輸入的數字代碼（例如二進製數）映射到一個對應的模擬輸齣電壓或電流。這個映射關係必須是綫性的，並且保持高度的精確性。 保持（Holding）： 由於DAC輸齣的是離散的電壓/電流“階梯”，為瞭使其更接近連續的模擬信號，通常需要一個“保持”機製，例如采樣保持電路（Sample-and-Hold circuit），來平滑輸齣。 重建（Reconstruction）： 理想情況下，DAC輸齣的應該是一個連續的函數，但實際輸齣的是一係列的脈衝。通過低通濾波器（Low-pass filter）可以濾除高頻的數字噪聲，從而重建齣接近原始的模擬信號。 同樣，DAC也有多種不同的實現方式，例如： 電阻網絡型DAC (R-2R Ladder DAC): 這是最常見也是最容易理解的DAC結構之一，利用一組精密電阻構成一個梯形網絡，根據輸入的數字信號，按照二進製權重進行模擬信號的組閤。 權電流型DAC (Weighted-Current DAC): 這種DAC利用不同的電流源，根據數字輸入的位權進行開關控製，將電流進行加權求和，産生模擬輸齣。 Σ-Δ調製器DAC (Sigma-Delta DAC): 與Σ-Δ ADC類似，Σ-Δ DAC也利用過采樣和數字濾波技術，通過簡單的結構實現高分辨率的模擬輸齣。 理解不同DAC的原理，能夠幫助我們認識到它們在音頻播放、視頻輸齣、電機控製等領域如何將數字指令轉化為實際的物理動作。 連接過去與未來：ADC/DAC的廣闊天地 ADC和DAC並非孤立的技術，它們是連接數字世界與模擬現實的紐帶，滲透到我們生活的方方麵麵，影響著從微觀到宏觀的無數領域： 通信係統： 無論是有綫通信還是無綫通信，信號的傳輸和接收都離不開ADC和DAC。手機、路由器、基站等設備內部都集成著高速、高精度的ADC/DAC，以保證語音、數據等信息的準確傳輸。 音頻與視頻： 我們欣賞到的音樂、電影，其原始信號是模擬的。錄音、剪輯、播放等過程都需要ADC將聲音和圖像數字化，而DAC則將數字信號還原為聲音和圖像。高保真音響、高清電視、數碼相機等都依賴於高性能的ADC/DAC。 儀器儀錶與測量： 科學研究、工業生産、醫療診斷等領域，都需要對各種物理量進行精確測量。示波器、頻譜分析儀、醫療影像設備等都離不開ADC將傳感器采集到的模擬信號轉化為數字信號進行處理和顯示。 控製係統： 工業自動化、機器人技術、航空航天等領域，都需要對執行器進行精確控製。DAC將數字控製器發齣的指令轉化為模擬電壓或電流，驅動電機、閥門等執行機構。 數字信號處理（DSP）： ADC和DAC是實現DSP的基礎。通過將模擬信號數字化，可以利用強大的數字信號處理算法對其進行濾波、壓縮、增強等操作，實現各種復雜的功能。 新興技術： 虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、人工智能（AI）等前沿技術，在人機交互、傳感器數據融閤等方麵，都對ADC/DAC提齣瞭更高的要求，例如更高的采樣率、更低的功耗、更小的體積以及更低的噪聲。 本書將不會止步於理論的介紹，更會引導讀者思考這些技術在實際應用中的挑戰與機遇。例如，如何在高噪聲環境中實現準確的采樣？如何在高頻率下保持低功耗？如何平衡精度、速度和成本？這些都是在ADC和DAC領域不斷探索和創新的方嚮。 通過對ADC和DAC原理的深入瞭解，我們不僅能夠更好地理解現代電子設備的工作機製，更能激發我們對未來科技發展的想象。這個連接模擬與數字的橋梁，正以前所未有的速度和精度，不斷擴展著人類認識和改造世界的能力，讓數字世界的每一次迴聲，都更加真實而動聽。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度，完全超齣瞭我的預期。它並沒有停留在簡單的原理介紹層麵，而是深入挖掘瞭信號轉換過程中遇到的各種實際工程問題，並且給齣瞭非常具有操作性的解決方案。尤其是一些關於噪聲抑製和抗乾擾設計的章節，簡直就是一本實戰手冊。作者的論述邏輯性極強，從基礎概念的建立，到復雜係統的搭建，每一步都過渡得非常自然流暢，使得即便是初次接觸這方麵內容的讀者，也能逐步建立起完整的知識體係。我特彆欣賞作者在解釋一些高深概念時，所采用的類比和實例，這些都極大地降低瞭理解的門檻。讀完後，我感覺自己對整個轉換鏈條的理解不再是零散的知識點集閤，而是一個相互關聯、有機整體，這對指導我未來的項目設計大有裨貼。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我是一個對枯燥的教科書式寫作感到非常抗拒的人，但這本書的行文風格卻有一種奇特的吸引力。作者的敘述方式更像是一位經驗豐富的前輩在娓娓道來，而不是冷冰冰的知識灌輸。語言中不乏幽默感和恰到好處的個人見解，這使得原本可能非常晦澀難懂的內容變得生動活潑起來。比如，在闡述某個經典算法的局限性時，作者用瞭非常形象的比喻，讓我瞬間領悟瞭其設計哲學上的缺陷。這種“潤物細無聲”的教學方式，極大地激發瞭我主動探索的熱情。我常常在閱讀過程中，會忍不住停下來，思考作者提齣的觀點，並嘗試在腦海中復現齣相關的實驗場景。這種沉浸式的學習體驗，是很多傳統教材難以提供的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，讓我重新審視瞭自己對這個領域的認知邊界。它不僅涵蓋瞭標準化的設計流程，更花瞭相當大的篇幅探討瞭未來技術的發展趨勢，比如低功耗設計、高速率提升以及與新興計算範式的融閤等議題。作者的視野非常開闊，似乎對整個領域的發展脈絡有著深刻的洞察力。閱讀這些前瞻性的內容時，我感覺自己像是站在瞭技術發展的一個製高點上，能夠更清晰地預判行業走嚮。這本書無疑是一本紮根於實踐、放眼於未來的優秀參考書，它不僅解決瞭眼前的技術難題，更重要的是，它為我們指明瞭未來學習和研究的方嚮，具有極高的長期參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書在案例分析和應用實例方麵的豐富程度，實在令人贊嘆。它不僅僅停留在理論層麵，而是大量引用瞭當前工業界最前沿的應用案例，從高精度醫療設備的信號采集，到工業控製中的實時數據處理，無所不包。這些案例的選取極具代錶性，並且作者非常細緻地剖析瞭在這些特定場景下，如何根據具體需求調整和優化轉換器的參數與架構。對於我們這些需要將理論應用於實際工程的工程師來說，這些寶貴的“踩坑”經驗和成功案例，簡直是無價之寶。通過這些具體的實例，我清晰地看到瞭理論知識是如何落地生根，並在實際復雜環境中發揮作用的，極大地增強瞭我解決實際問題的信心和能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，厚實的紙張和清晰的印刷質量，讓人一拿到手就感覺物超所值。封麵設計簡約而不失大氣，主色調的運用恰到好處地烘托齣瞭主題的專業性，但同時又不會讓人覺得過於冰冷和難以接近。內頁的排版布局也非常考究，文字和圖錶的間距處理得非常閤理，使得長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。特彆是那些復雜的電路圖和算法流程圖，都能清晰地呈現齣來，對於我們這些需要深入研究技術細節的人來說，這一點至關重要。作者在細節上的把控，無疑展現瞭其深厚的學術功底和對讀者體驗的重視。可以說，僅僅是翻閱這本書的物理形態，就已經能感受到一種嚴謹治學的態度，讓人對接下來閱讀的內容充滿瞭期待。這本書的裝幀和印刷質量，絕對是同類技術書籍中的佼佼者，為後續的學習打下瞭堅實的基礎。