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物联网时代高精度模拟数字转换器益显重要

发布时间:2020-07-21 17:22:24 阅读: 来源:衬塑设备厂家

在进行类比数位信号转换时,有明显提高精度潜能的Sigma-Delta转换器近来用途激增,特别是热门的物联网(IoT)、汽车加速度感测器、锂离子电池容量检测系统、无线通信的信号转换,都需要比非属Sigma-Delta的奈奎斯特(Nyquist)转换器更有用。

本文引用地址:类比数位转换器是把感测器测到的类比信号,转换成数位信号,以利进行各种处理或信号精确传输的系统,在目前的应用中多属于信号输入端;相反的数位类比转换器则是位于信号输出端,把收到的数位信号转换成类比模式呈现,这两种转换器的精度,决定整个系统的精确度。

Sigma-Delta转换器基本上属于奈奎斯特转换器的一种,但Sigma-Delta转换器使用三角积分法进行信号波形转换,比非Sigma-Delta原理的奈奎斯特转换器,有更近似于真实波形的转换能力,因此早期Sigma-Delta转换器通常用在音响器材上,以求尽可能提高音质,还原当初录制或转播的声音。

过去其他系统比较不常采用Sigma-Delta转换器的原因,在于需要一定程度的半导体制作技术,才能较容易制出高性能Sigma-Delta转换器,以目前的半导体技术,要制成价廉又高性能的Sigma-Delta转换器远比过去简单,采用可能性大增。

而为了进一步提高性能,过去Sigma-Delta转换器常用1bit量子化器,但近来使用3~4bit量子化器的情况逐渐增多;另外连续时间型积分器与离散时间型积分器的选用也是重点。

而随Sigma-Delta转换器在技术上能普及,同样需要高精度资料的各种应用,如电池剩余电量控管、汽车加速度与障碍物感测等,都有必要获得更高精度的资料,因此也需要应用Sigma-Delta转换器。

更进一步的应用则是连接多种感测器资料应用的物联网、云端运算与巨量资料(Big Data)等技术,若感测器输出资料精度低、误差大,则多组资料的误差将让资料运用时的误差更加放大,因此要实现物联网时代的愿景,诸如Sigma-Delta转换器之类高精度技术,不仅是有助实现,甚至是不可或缺。

因此近来日本方面如日经新闻(Nikkei)等单位,开始推动Sigma-Delta转换器相关技术最新发展讲座,指导企业应用最新相关技术,推广成效有待后续关注

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