数据转换器
所有现实世界的量都是模拟的。我们可以用模拟信号来电表示这些量。模拟信号是随时间变化的信号，在给定的时间段内可以具有任意数量的值（变化）。
与此相反，数字信号会突然从一个电平变化到另一个电平，在给定的时间段内只有有限数量的值（变化）。
本章讨论数据转换器的类型及其规格。
数据转换器的类型
可以使用模拟信号工作的电子电路称为模拟电路。类似地，可以使用数字信号工作的电子电路称为数字电路。数据转换器是一种将一种形式的数据转换为另一种形式的电子电路。
有两种数据转换器类型：
- 模数转换器(ADC)
- 数模转换器(DAC)
如果我们想将模拟电路的输出作为数字电路的输入，则必须在它们之间放置一个接口电路。这个将模拟信号转换为数字信号的接口电路称为模数转换器。
类似地，如果我们想将数字电路的输出作为模拟电路的输入，则必须在它们之间放置一个接口电路。这个将数字信号转换为模拟信号的接口电路称为数模转换器。
请注意，一些模数转换器可能需要数模转换器作为其操作的内部模块。
规格
以下是与数据转换相关的规格：
- 分辨率
- 转换时间
分辨率
分辨率是指模拟输入电压需要变化的最小量，才能将其表示为二进制（数字）输出。它取决于数字输出中使用的位数。
数学上，分辨率可以表示为：
$$分辨率=\frac{1}{2^{N}}$$
其中，'N'是数字输出中存在的位数。
从上述公式可以看出，分辨率和位数之间存在反比关系。因此，随着位数的增加，分辨率降低，反之亦然。
分辨率也可以定义为可以用二进制表示的最大模拟输入电压与等效二进制数的比率。
数学上，分辨率可以表示为：
$$分辨率=\frac{V_{FS}}{2^{N}-1}$$
其中：
$V_{FS}$是满量程输入电压或最大模拟输入电压，
‘N’是数字输出中存在的位数。
转换时间
数据转换器将一种形式的数据（信息）转换为另一种形式的等效数据所需的时间称为转换时间。由于我们有两种类型的数据转换器，因此有两种类型的转换时间：
- 模数转换时间
- 数模转换时间
模数转换器(ADC)将模拟输入电压转换为其等效二进制(数字)输出所需的时间称为模数转换时间。它取决于数字输出中使用的位数。
数模转换器(DAC)将二进制(数字)输入转换为其等效模拟输出电压所需的时间称为数模转换时间。它取决于二进制(数字)输入中存在的位数。