鍋爐自動控制

[拼音]：shu-mo he mo-shu zhuanhuanqi

[英文]：digital-to-analog and analog-to-digital converter

電子系統中用來連線數字部件與模擬部件的資訊轉換裝置。用以實現數字訊號和模擬訊號的相互轉換的裝置，統稱為資料轉換器。數-模轉換器簡稱D/A，模－數轉換器簡稱 A/D。資料轉換器用途很多。數字技術和微處理機在資訊處理、測量、通訊和自動控制系統等領域裡的廣泛應用需要資訊轉換技術，於是資料轉換器成為電子系統的關鍵構件之一。70年代初出現的整合化資料轉換器，大多是用混合和單片積體電路工藝實現的。

傳輸特性

數字資訊通常是用二進位制程式碼表示；模擬資訊通常是用電壓或者電流表示。在一些設計中，兩種資訊之間的轉換具有線性關係。圖1是三位二進位制數－模和模-數轉換器的傳輸特性。它包含8個模擬電平量級與8個數碼一一對應。而一個n位二進位制程式碼則對應 2n個模擬量級。在數－模轉換器中不能產生兩個量級之間的輸出電平；在模-數轉換器中，處於兩個量級之間的模擬輸入電平被轉換為相同的數碼。因而程式碼的位數 n表徵轉換器的解析度，即資訊轉換的精細程度。

數-模轉換

這方面的轉換技術主要有 R-2R梯形電阻網路方式與小數二進位制權電流方式兩種（圖2）。並行二進位制輸入數碼的每一位驅動對應的一個開關，使它接地或接輸出端，以產生相應的輸出電流分量。權電流方式常用於雙極型轉換器。它允許直接輸出電流和採用電流型邏輯電路驅動開關，以獲得高的響應速度。R-2R網路方式常用於CMOS轉換器。高解析度轉換器常需要同時採用幾種技術，以減小晶片的面積和保證有足夠的精度。

由於各位輸入數碼不能同時達到和結束，或者各個開關本身的延遲時間不同，轉換過程通常伴隨著瞬態尖峰干擾，通常稱為“毛刺”，須採用一些新的無“毛刺”轉換技術以滿足某些應用場合的嚴格要求。

模-數轉換

主要有積分式轉換、逐次逼近轉換和並行比較轉換三種。

（1）積分式轉換器:由積分器、比較器、計數器、時鐘發生器和控制電路構成。在幾種積分方法中常用雙斜率法。積分式轉換器具有高的解析度和低的噪聲靈敏度，並且只佔用較小的芯片面積。但轉換速度低，主要用於數字電壓表一類測量儀器。

（2）逐次逼近轉換器：由比較器、逐次逼近暫存器和數-模轉換器構成。它對輸入量與數-模轉換器的輸出量進行比較。後者按時鐘節拍從高位到低位逐次逼近，直至二者的差別小於最低位量值。逐次逼近轉換器有高的轉換精度和速度，主要用於資料採集和通訊系統。

（3）並行轉換器：由比較器陣列組成（圖3）。n位數碼需要用2n個比較器。輸入訊號同時送至所有的比較器輸入端。然而每個比較器的參考電平都不相同，分為2n個量級，由電阻串分壓器供給。輸入電壓值落入某個量級區間時，此量級以下的比較器輸出邏輯“1”訊號，而其餘的比較器則輸出邏輯“0”訊號。比較器陣列的輸出經過編碼電路轉換為標準二進位制程式碼輸出。並行轉換器屬於大規模整合。例如，一個雙極型10位轉換器，它有1024個比較器，包含幾萬個元件，佔用芯片面積約1釐米2。它具有極高的轉換速度，主要用於雷達、電檢視像和波形儲存等高速資訊處理系統。