| 词条 | 转换器 |
| 释义 | § 简介 各种类型的转换器的出现，大大扩大了各类仪表（装置）的使用范围，使自动控制系统具有更多的灵活性和更广的适应性。各类转换器的基本作用是将信息转换成便于传输和处理的形式，要求转换过程中信息不发生畸变、失真、延迟等，因此对转换器的线性度、输入输出阻抗匹配和隔离等有一定要求：①线性特性。要求转换器的输出信号Y与输入信号X之间具有良好的比例关系，即Y＝KX＋A，式中K、A为常数。②输入阻抗和输出阻抗。转换器输入阻抗和输出阻抗必须与输入端仪表和输出端仪表相匹配，才能获得高的转换精度。③隔离特性。输入电路、输出电路与电源电路在直流电位上应彼此隔离，输入、输出电路 F的接地点应分开，以提高抗干扰能力。 § 信号转换器种类 1、 XV-VGAV101 VGA转AV转换器 可以将电脑输出的VGA信号转换为电视AV可以接受的信号 2、XW-USVGDV USB转VGA/DVI视频转换器 可以通过USB2.0接口另外添加多至六个显示器窗口，扩展您的Windows桌面到多个显示屏上，并允许同时观看多个程序窗口 3、XW-AVVG101 AV转VGA转换器 将模拟AV及S端子视频信号转换成VGA数字信号 4、XW-VGDV101 VGA转DVI转换器 可把普通显卡、VGA或RGBHV矩阵的D-Sub输出口连接到仅有数字输出口的显示器、投影机等高端显示设备。 5、XW-DVVG101 DVI转VGA转换器 可把仅有数字图像输出口的显卡、播放器的输出连接到仅有模拟D-Sub输入接口的显示器、投影机、矩阵切换器等设备 6、XW-AG2HD VGA转HDMI 可以将输入的VGA视频信号转换完整的HDMI信号输出 7、DC2HD DVI转HDMI 可以将输入的DVI视频信号转换完整的HDMI信号输出 8、XW-YB2HD 分量视频转HDMI 可以将输入的分量视频及音频信号转换完整的 HDMI 信号输出 9、VDVR103 视频转DVI+VGA 复合视频、YPrPb和S-Video分量视频转换为DVI信号和VGA信号进行输出 § 音视频文件格式转换器 视频编辑软件的音视频文件格式转换功能 音频、视频格式转换器是一类运用非常的热门软件，相比于上文的信号转换器，主要广泛应用于普通家庭，主要的运用方面有：视频格式转换，音频格式转换，常见的视频格式转换有RMVB、AVI转MP4、3GP，这些转换主要用于手机视频的播放，RMVB、AVI转DVD，这些转换主要用于刻录DVD光盘。常见的音频格式转换有MP3、APE转M4A、AAC，通过转换可将音乐在ipod等上播放。 主要的功能：主要是针对多媒体音频或视频格式转换，非常受大众喜爱。 具有代表性的视频转换器有：Windows Moive Maker、会声会影。 Windows Movie Maker Windows Movie Maker是Windows系统自带的视频编辑工具，因其由Windows系统自带提供，可谓是普通家庭电脑最为常见的视频转换器。由于系微软开发软件，其支持的视频格式主要为微软相关格式，如AVI，WMV，因此兼容能力有限。但因普通电脑皆具有，对于格式转换要求不高的人十分便捷。 会声会影 会声会影不仅完全符合家庭或个人所需的影片剪辑功能，甚至可以挑战专业级的影片剪辑软件，软件支持对DV视频进行捕获，并进行剪辑，实现影片编辑功能，事实上，由于强大的非线性视频编辑功能，会声会影更倾向于是一款视频编辑软件，但其多种选择的编辑功能和附带的视频转换功能，同样可以给需要对视频转换要求不高，但更喜好编辑的人带来方便。 § 设备类型 协议转换器接口转换器转换器从原理上可分为协议转换器、接口转换器两大类。从应用上又可以分光纤转换器、光电转换器、视频转换器等等。例如视频转换器就是一种连接电脑和电视的设备，它可以把电脑上的内容转换并显示在电视机上，让人们可以在电视上学电脑，上网，玩游戏，做商业演示，看股票等等。 § 转换模式 典型的转换器常见的转换模式有以下几种： V．35与G.703接口之间的转换； Ethernet（RJ45）与RS232之间的转换； 单模光纤与多模光纤之间的转换； 光纤接口与Ethernet（RJ45）之间的转换； 以太网口与E1的接口转换； USB接口与其他接口之间的转换等等。 § 接口类型 转换器典型的接口类型有以太网接口，E1接口、串行接口（RS232）、SC/ST接口、USB接口等。RJ-45 接口转换器1．以太网接口 接口标准：IEEE802.3 终端速率：10M/100/1000Mbps 工作模式：全双工、半双工 终端接头：RJ45接口 2．E1接口 网络接口：G.703、G.704、G.823 网络速率：2.048Mbps 网络接头：BNC（75欧姆）等 线路编码：HDB3码 3．串行接口 接口速率：19200bps 接口标准：RS-232 SC/ST接口转换器 4．SC/ST接口 ST接口：10Base-F SC接口：100Base-FX 5．USB接口 USB1.1：12Mbps USB2.0：480Mbps 最基本的转换器通常只有两个接口，而更高级的转换器则具有多个不同的接口。 § 传输速率 不同的转换器产品由于转换接口的不同，传输速率也不同，典型接口传输速率如下：转换器 § 网络标准 局域网（LAN）的结构主要有三种类型：以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口（FDDI）。它们所遵循的都是IEEE（美国电子电气工程师协会）制定的以802开头的标准,目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是： IEEE 802.1──通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2──逻辑链路控制等 IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法及物理层规定 IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定 IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等 IEEE 802.6──城域网的访问方法及物理层规定 IEEE 802.7──宽带局域网 IEEE 802.8──光纤局域网(FDDI) § A/D转换器 AD转换器介绍 1. AD转换器的分类 下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点：积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。 1）积分型（如TLC7135） 积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。 2）逐次比较型（如TLC0831） 逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（12位）时价格很高。 3）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510） 并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。 串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级（Multistep/Subrangling）型AD，而从转换时序角度又可称为流水线（Pipelined）型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。 4）Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)调制型（如AD7705） Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型，将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号，用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。 5）电容阵列逐次比较型 电容阵列逐次比较型AD在内置DA转换器中采用电容矩阵方式，也可称为电荷再分配型。一般的电阻阵列DA转换器中多数电阻的值必须一致，在单芯片上生成高精度的电阻并不容易。如果用电容阵列取代电阻阵列，可以用低廉成本制成高精度单片AD转换器。最近的逐次比较型AD转换器大多为电容阵列式的。 6）压频变换型（如AD650） 压频变换型（Voltage-Frequency Converter）是通过间接转换方式实现模数转换的。其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率，然后用计数器将频率转换成数字量。从理论上讲这种AD的分辨率几乎可以无限增加，只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度。其优点是分辩率高、功耗低、价格低，但是需要外部计数电路共同完成AD转换。 2. AD转换器的主要技术指标 1）分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。 2）转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级属中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是ksps和Msps，表示每秒采样千/百万次（kilo / Million Samples per Second）。 3）量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD（理想AD）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、1/2LSB。 4）偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。 5）满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。 6）线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。 其他指标还有：绝对精度(Absolute Accuracy) ，相对精度(Relative Accuracy)，微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（Total Harmonic Distotortion缩写THD）和积分非线性。 3. DA转换器 DA转换器的内部电路构成无太大差异，一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DA转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入值切换开关，产生比例于输入的电流(或电压)。此外，也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。一般说来，由于电流开关的切换误差小，大多采用电流开关型电路，电流开关型电路如果直接输出生成的电流，则为电流输出型DA转换器。此外，电压开关型电路为直接输出电压型DA转换器。 1）电压输出型（如TLC5620） 电压输出型DA转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速DA转换器使用。 2）电流输出型(如THS5661A) 电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS DA转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。 3）乘算型（如AD7533） DA转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型DA转换器。乘算型DA转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。 4）一位DA转换器 一位DA转换器与前述转换方式全然不同，它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出，然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出(又称位流方式)，用于音频等场合。 4. DA转换器的主要技术指标： 1）分辩率(Resolution) 指最小模拟输出量（对应数字量仅最低位为‘1’）与最大量（对应数字量所有有效位为‘1’）之比。 2）建立时间(Setting Time) 是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度，而不是AD中常用的转换速率。一般地，电流输出DA建立时间较短，电压输出DA则较长。 其他指标还有线性度(Linearity)，转换精度，温度系数/漂移。 § 参考资料 http://publish.it168.com/cword/2240.shtml |
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