模擬訊號和數碼訊號相互轉換的原理

模數轉換器，ADC，精確到小數點後一位，這種ADC精度很低，很便宜，精度：5、6位就夠了。

模擬訊號的數位化有三個基本過程：

第乙個過程是“取樣”，即以相等的間隔提取模擬訊號的取樣值，使連續訊號成為離散訊號。

第二個過程稱為“量化”，即將提取的樣本值轉換為最接近的數值，表示取樣值的大小。

第三個過程是“編碼”，即將量化的值表示為一組二進位數。 模擬訊號的數位化可以通過這三個過程來完成，這種方法稱為“脈衝編碼”。

數碼訊號傳輸到接收機後，需要有乙個恢復過程，即將接收到的數碼訊號轉換回模擬訊號，接收機可以理解。 這個過程稱為“數模轉換”，並將其再現為聲音或影象。

總結。 模擬訊號和數碼訊號可以相互轉換。 模擬訊號通常使用 PCM（脈衝編碼調製）方法進行量化並轉換為數碼訊號。

PCM方法是為不同範圍的模擬訊號製作不同的二進位值。 例如，如果我們使用 8 位**，我們可以將模擬訊號量化為 2 8 = 256 個數量級。 在實踐中，我們經常使用 24 位或 30 位**。

通常，數碼訊號通過載波相移轉換為模擬訊號。 計算機、區域網和都會網路都使用二進位數碼訊號。 目前，廣域網的實際傳輸既有二進位數碼訊號，也有用於數碼訊號轉換的模擬訊號。

但由於其更廣泛的應用前景，數碼訊號更為常用。 控制板指定的ADC介面（例如micro：bit，Arduino），用於模數轉換。

電位計和光電管使用模擬訊號。 他們意識到通過ADC埠進行數碼訊號轉換也是如此。 所以，處理起來非常方便。

數碼訊號和模擬訊號之間的轉換是什麼？

模擬訊號和數碼訊號可以相互轉換。 模擬訊號通常使用 PCM（脈衝編碼調製）方法進行量化並轉換為數碼訊號。 PCM方法是為不同範圍的模擬訊號製作不同的二進位值。

例如，如果我們使用 8 位**，我們可以將模擬訊號量化為 2 8 = 256 個數量級。 在實踐中，我們經常使用 24 位或 30 位**。 通常，數碼訊號通過載波相移轉換為模擬訊號。

計算機、區域網和都會網路都使用二進位數碼訊號。 目前，廣域網的實際傳輸既有二進位數碼訊號，也有用於數碼訊號轉換的模擬訊號。 但由於其更廣泛的應用前景，數碼訊號更為常用。

控制板指定的ADC介面（例如micro：bit，Arduino），用於模數轉換。 電位計和光電管使用模擬訊號。

他們意識到通過ADC埠進行數碼訊號轉換也是如此。 所以，處理起來非常方便。

數模轉換。 數模轉換是將離散數字量轉換為連線變化的模擬量。 與數模轉換相對應的是模數轉換，它是數模轉換的逆過程。

d轉換的基本原理是將待轉換的數字乘以階躍電壓得到輸出電壓值，然後輸出。

將模擬訊號轉換為數字量稱為模數轉換器（AD轉換器）; 將數字量轉換為模擬量稱為數模轉換器（DA轉換器）。 市場上有數百種單片整合ADC和DAC晶元，技術指標越來越先進，以滿足不同應用的需求。

它經歷了四個步驟：“取樣、保持、量化和編碼”;

該模擬訊號在某些時刻的測量稱為取樣，量化雜訊和接收機雜訊的影響，取樣率一般為fs=。

通常取樣脈衝的寬度tw很短，因此取樣輸出是間歇運動的窄脈衝。 為了對取樣輸出訊號進行數位化處理，需要將從取樣輸出中獲得的瞬時模擬訊號保持一段時間，即保持過程

量化它是將連續幅度的取樣訊號轉換為具有離散時間和離散幅度的數碼訊號，量化的主要問題是量化誤差。 假設雜訊訊號均勻分布在量化電平，則量化雜訊的均方值與量化間隔和模數轉換器的輸入阻抗值有關。

編碼它是將量化的訊號編碼為二進位**輸出。 其中一些過程是組合在一起的，例如，使用單個電路連續完成取樣和保持，並且在轉換過程中也同時實現量化和編碼，所花費的時間是保持時間的一部分。

數碼訊號是自變數是離散的，因變數也是離散的訊號，該訊號的自變數用整數表示，因變數用有限數中的數字表示。

在計算機中，數碼訊號的大小通常表示為具有有限位的二進位數;

例如，字長為 2 位的二進位數可以表示 4 種大小的數碼訊號，分別為 和 11; 如果訊號在 -1 1 的範圍內變化，那麼這 4 個二進位數可以表示 4 個數字範圍，即 [-1， 0）、[0 和 [， 1]。

模擬訊號的數位化有三個基本過程：取樣、量化和編碼。

取樣是指在時間上用一定間隔的一系列訊號取樣值代替原來的連續訊號，即模擬訊號在時間上的離散化。

量化是利用有限的幅度值來逼近原來的連續變化幅度值，並將模擬訊號的連續幅度變為有限個具有一定間隔的離散值。

編碼是按照一定的規律，用二進位數字表示量化的值，然後將其轉換為二進位或多值數碼訊號流。 由此產生的數碼訊號可以通過電纜、微波幹線和衛星頻道等數字線路傳輸。 在接收端，與上述模擬訊號數位化處理相反，後置濾波後返回原始模擬訊號。

上述數位化過程也稱為脈衝編碼調製。

取樣：所謂取樣，就是在一定的時間間隔t處提取語音訊號的瞬時幅度值（取樣值），取樣後得到的一系列時間離散取樣值稱為取樣值序列。 取樣後的樣本值序列在時間上是離散的，可以通過時分進行復用，並且每個取樣值都可以量化並編碼為二進位數碼訊號。

量化：量化有兩種方式，在量化方法中，只有捨入不捨入，即所有在0 1伏之間的輸入電壓都輸出0伏，所有在1 2伏之間的輸入電壓都是輸出1伏，以此類推。 在這種量化中，輸入電壓總是大於輸出電壓，因此產生的量化誤差總是正的，最大量化誤差等於兩個相鄰量化級之間的間隔，δ。

編碼：最簡單的編碼方法是二進位編碼。 具體來說，使用n位二進位碼表示量化的樣本值，每個二進位數對應乙個量化值，然後排列它們，得到由二進位脈衝組成的數字資訊流。

除了上面提到的自然二進位程式碼外，還有其他形式的二進位程式碼，如格雷碼和摺疊二進位碼等。

模擬訊號和數碼訊號可以相互轉換

模擬訊號一般通過PCM脈衝碼調製量化為數碼訊號，即模擬訊號的不同幅值對應不同的二進位值，例如，8位編碼可以將模擬訊號量化為2個8=256個數量級，實踐中經常使用24位或30位編碼;

數碼訊號通常通過載波相移轉換為模擬訊號。 二進位數碼訊號用於計算機、計算機區域網和都會網路，在21世紀，二進位數碼訊號和從數碼訊號轉換而來的模擬訊號實際上都在計算機廣域網中傳輸。 但數碼訊號更有前途。

AD 轉換。 AD轉換是模數轉換。 顧名思義，就是將模擬訊號轉換為多檔案觸控訊號。 主要有積分型、逐次逼近型、併聯比較型、串聯併聯型、調製型、電容陣列逐次比較型和電壓變頻型。

D轉換器用於通過某些電路將模擬量轉換為數字量。 模擬量可以是電壓和電流等電訊號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電訊號。 但是，在進行A-D轉換之前，輸入到A-D轉換器的輸入訊號必須通過各種感測器轉換為電壓訊號。

模擬訊號一般通過PCM脈衝碼調製方法量化為數碼訊號，即模擬訊號的不同幅度對應不同的二進位值，數碼訊號一般通過載波的相移轉換為模擬訊號。

模擬訊號被取樣-量化-編碼成數碼訊號，數碼訊號被轉換成相反方向的模擬訊號。