A/D 轉換器的量子化問題研究

Abstract

量子化是把一系列的類比信號轉換成分立式的數位信號，以便數位計算機處理它的轉換函數為非線性函數。如果量子化元件的輸入信號可以涵蓋所有的類比信號值，則其輸入與輸出間會有誤差及雜訊產生。但各種A/D轉換器的誤差並不相同，因此我們必須先問"使用何種A/D轉換器"，然後才能探討其量子化的誤差情況。 本研究根據理論探討及實驗證實M，發現下列減少量子化誤差的方法： 1.盡量使用CMOS A/D轉換器，因為它比雙極性IC的轉換特性良好。 2.使用固定金屬被膜電阻器叫其他型電阻的溫度特性良好。 3.使用低漏電的鉭質電容，可以減少失真。 4.使用矽二極體以作為熱補償電路，可以防止因溫度改變而造成的失真。 5.不要讓輸入信號幅度大於直流電流電壓。 6.使用適當的取樣/保持電路，可以減少編碼的漏失。 7.使用活性低通濾波器，以衰減太大的輸入信號，使便於處理。 8.類比信號線與數位信號線必須分開，且盡量不要平行排列，以免造成干擾。 9.電路所有接地線最好接到一點，以免因些微的電壓差造成雜訊。 10.當無輸入信號時，將A/D轉換器的輸入電壓設定（或調整）在比"所有位元均為零"時高出1/2 LSB的位置-此為歸零調整。當輸入信號最大時，將A/D轉換器的輸入電壓調整到比"所有位元均為1"時低1/2 LSB的位置-此為增益調整。如此可以保證該A/D轉換器的工作預備情況良好。