北邮数据采集技术期末重点.docxVIP

第四章 1.快闪型（Flash）AD转换器：电阻分压器、比较器、缓冲器、编码器 优点：输入信号是同时输入到所有比较器中，输入输出之间时延只有一个比较器的时延，转 换速度快。 缺点：使用大量电阻和比较器， 造成功耗大，成本高 2. 双斜积分型AD转换器 工作原理： 利用两次积分将输入的模拟电压转换成脉冲宽度， 然后再以数字测时的方法， 将此脉冲宽度转换成数码输出。 抑制随机噪声，转换速度慢，参考电压的精度和稳定性对转换结果有影响，R、C无影响。 3. 流水线型AD转换器 模拟信号的转换过程分布在一条流水线上进行。 优点：各个电路处于并行工作状态， 每个时钟周期完成一次转换， 提高了转换速度 只需要增加电路的级数就能增加ADC的分辨率。 缺点：每一级的量化误差都会影响到随后各级的量化结果， 对内部电路的精度要求很高 当系统要求的分辨率高于12比特时， 高速流水线ADC的设计非常困难。 4. sigma-delta AD转换器 过采样ADC， 通过提高采样频率提高ADC的系统信噪比， 适用于高精度的场合。 通过过采样技术和噪声整形技术来降低信号频带内的量化噪声， 提高信号频带内的信噪比。 5. DAC： 将数字信号转换为模拟信号的器件 6.静态指标： 分辨率： 最小输出电压（输入数字量只有最低位为1） 与最大输出电压的比值（输入数字量全为1） 精度： 当输入为满量程数字量时， DA转换器实际输出值与理论输出值之间的差值 失调误差：当转换器的输入信号为零时， 仍然存在非零的输出。 增益误差：在输入为最大数字量时， 实际模拟输出电压与理想模拟输出电压之差。 线性误差：在没有增益误差、 偏移误差和量化误差的情况下， 实际传输特性曲线和理想特性曲线之差。 微分非线性误差DNL： 两个相邻输入数码之间， DAC实际的模拟步长与理想的模拟步长（即1LSB） 之间的差值。 积分非线性误差INL： DAC的实际传递函数曲线与理想传递函数曲线在每个输入码上的差。 7.动态指标 建立时间：当输入数字量变化时， 输出电压变化到相应稳定电压值所需要的时间。 单调性：如果DA转换器的输入数码增加， 其输出模拟量也增加或保持不变， 则称该转换器的输出具有单调性。 温度系数：指在满量程输出条件下， 温度每升高1摄氏度， 输出变化的百分数。 电源抑制比： 输入电源电压变化量与转换器输出电压变化量之间的比值。 输入电平： 指输入数字电平分别为“ 1” 和“ 0”时， 所对应的输入高低电平数值。 输出电平： DA转换器的输出信号电平。 不同型号的转换器输出电平相差较大， 一般为5V~10V。 输入代码：DA转换器输入码字的编码方式， 包括有： 二进制码、 BCD码、 偏移二进制码、 二进制补码等。 8. DA转换器：电阻串分压型DAC、电荷型DAC、二进制加权电阻型DAC、梯型DAC、电流舵DAC 9. 二进制加权电阻型DAC 优点： 当数字量的位数足够多时， 输出的电压可以达到很高的精度。 缺点： 由于权电阻网络中各个电阻的阻值相差太大， 在实现的时候较为困难。 10. 压缩感知：新型的采样技术，远低于奈奎斯特采样频率。 将对信号的采样转化为对信息的采样 第五章 1.抗干扰技术 干扰： 是指有用信号以外的“噪声” 硬件抗干扰措施： 抑制干扰源：交流：采用隔离变压器、采用电源低通滤波器、采用交流稳压源 直流：单独供电 印制电路板：合理布线、合理布局、合理接地 切断干扰传播途径：隔离：光电隔离、电磁隔离 选择良好的单片机与元器件。 接地问题： 接地原则： 需要消除各电路电流流经?个公共地线阻抗时所产?的噪声电压 避免形成接地环路引进共模?扰 ?点接地原则： 如果数据采集系统在两点接地，由于?地各地电位的不?致， 造成它们之间会有电位差，形成地环路电流，从而对两点接地的电路产生干扰。 串联一点接地： 缺点： 存在着各个接地点电位不同的问题， 这将造成子系统之间的相互干扰。 优点： 该方式布线简单， 目前仍在使用。 并联一点接地： 各个子系统的地电流之间不会形成耦合， 没有共接地线阻抗所造成的干扰影响。 一点接地：低频电路 多点接地：高频电路 多点接地原则： 接地线越短越好， 以降低其阻抗， 因此每个电路应就近接地。 阻抗低可以防止高频时地线向外辐射噪声， 并且地线之间互相远离可以大大降低噪声的磁场耦合和电场耦合。 不同性质接地线的连线原则： – 弱信号模拟电路、 数字电路和大功率驱动地线分开 – 模拟地与数字地分开 – 高电平数字地与低电平信号分开 – 各个子系统的地只在电源供电处才相接成一点入地 – 交流电源地线应和保护地线相连。 接地线应尽量加粗原则： 接地线越细， 其阻抗越高， 接地电位随电流的变化越大， 会导致系统的抗干扰能力下降 2.数据预处理 标度变换：将无单