智能AD和DA轉換 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

Pieter Harpe 編

圖書標籤:

• 模擬電路
• 信號處理
• 模數轉換
• 數模轉換
• ADC
• DAC
• 低功耗設計
• 高性能設計
• 集成電路
• 測試與測量

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030364968

版次：1

商品編碼：11197624

包裝：平裝

叢書名： 國外電子信息精品著作

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

用紙：膠版紙

頁數：167

正文語種：英文

內容簡介

　　《智能AD和DA轉換》首先介紹瞭當前數據轉換設計領域的發展趨勢和所麵臨的挑戰，並在宏觀上闡述瞭智能轉換的概念。然後，應用智能轉換的概念，結閤兩個設計實例，解決瞭具體的設計缺陷。最後得齣結論：應用智能轉換的概念，轉換器的芯片麵積、功耗、靜態精度和動態精度得到瞭改善，有效地提高瞭DA和AD的轉換性能。
　　Pieter Harpe等專著的《智能AD和DA轉換》適應麵廣，無論對於該學科的專傢、教授、研究生，還是本科生、普通技術人員都有極大的參考價值。

目錄

List of symbols and abbreviations
1．INTRODUCTION
2 AD AND DA CoNVERSIoN
1 Introduction
2 Trends in applications
3 Trends in technology
4 Trends in system design
5 Performance criteria
6 Conclusion
3 SMART CONVERSION
1 Introduction
2 Smart concept
3 Application of the smaa concept
4 Focusinthiswork
5 Conclusion
4．SMART DA CONVERSION
1 Introduction
2 Area of current-steering DACs
3 Correction of mismatch errors
4 Sub-binary variable—radix DAC
5 Design example
6 Conclusion
5．DESIGN OF A SUB—BINARY VARIABLE．RADIX DAt
1 Schematic design
2 Layout
3 Self-measurement．circuit implementation
4 Experimental results
5 Conclusion
6．SMART AD CoNVERSIoN
1 Introduction
2 Literature review
3 High—speed high-resolution AD conversion
4 Smart calibration
5 Conclusion
7 DESIGN OF AN OPEN—LooP T&H; CIRCUrr
1 Literature reVieW
2 Design goal
3 T&H; architecture
4 Sampling COre architecture
5 Output buffer architecture
6 T&Hdesign;
7 Experimental results
8 Conclusion
8．T&H; CALBRAlloN
1 Introduction
2 T&H; accuracy
3 T＆H calibration method
4 Analog correction parameters
5 Digitally assisted analog correction
6 Simulation results
7 Implementation of the calibration method and layout
8 Experimental results
9 Conclusion
9．T＆H CALIBRATloN FOR TIME．INTERLEAVED ADCS
1 Introduction
2 Channel matching in time—interleaved T&H;’S
3 Channel mismatch calibration
4 Channel mismatch detection
5 Channel mismatch correction
6 Simulation results
7 Implementation of the calibration method and layout
8 Experimental results
9 Conclusion
10 CONCLUSIONS
Refefences
Index

前言/序言

《智能AD和DA轉換》圖書簡介 一、 前言：探尋智能數字信號處理的核心之鑰 數字時代，信息的獲取、存儲、傳輸和處理日益依賴於模擬信號與數字信號之間的無縫轉換。從萬物互聯的傳感器網絡到身臨其境的虛擬現實，從精準高效的醫療診斷到安全可靠的自動駕駛，高質量的模數（AD）和數模（DA）轉換技術是這一切得以實現的基石。然而，隨著應用場景的復雜化和對性能要求的不斷提升，傳統的AD和DA轉換麵臨著諸多挑戰：分辨率的極限、速度的瓶頸、功耗的約束、噪聲的乾擾以及對環境變化的適應性。 《智能AD和DA轉換》一書正是在這樣的背景下應運而生。它並非簡單羅列現有AD/DA轉換器的原理和規格，而是深入探討如何將“智能”這一概念注入到AD和DA轉換的設計、實現與應用中，從而突破傳統技術的局限，開啓更廣闊的應用前景。本書旨在為讀者提供一個全新的視角，理解智能AD/DA轉換在現代電子係統中的重要作用，掌握其核心技術，並啓發他們在相關領域進行創新。 二、 核心內容概覽：智能化的維度與實踐 本書的核心在於“智能化”，這並非一個籠統的概念，而是貫穿於AD/DA轉換的各個環節，體現在以下幾個關鍵維度： 1. 智能感知與前端優化： 自適應采樣率與動態範圍調整： 傳統的AD轉換器通常工作在固定的采樣率和參考電壓下。然而，實際信號往往具有動態變化，固定參數的設計會造成資源浪費（低信號時過采樣）或信息丟失（高信號時欠采樣）。本書將深入研究如何設計具有自適應采樣率的AD轉換器，能夠根據輸入信號的特性（如頻率、幅度變化率）動態調整采樣頻率，最大限度地捕捉信號細節，同時降低數據量。 智能增益與偏移補償： 傳感器信號往往存在微小或巨大的差異，需要放大或衰減。噪聲和乾擾也可能引入偏移。本書將探討如何集成智能增益控製器和偏移補償電路，它們能夠實時監測輸入信號的統計特性，自動調整放大器的增益或進行精確的偏移校準，從而優化信號的信噪比，確保後續數字處理的精度。 嵌入式信號預處理： 在模擬信號進入ADC之前，進行一些預處理可以顯著提升轉換效果。本書將介紹如何將智能濾波器（如自適應陷波濾波器、動態均衡器）集成到前端，用於抑製特定的噪聲成分或補償傳輸通道的頻率響應失真，為ADC提供更“乾淨”的信號。 2. 智能轉換核心：算法與架構的革新： 基於學習的轉換模型： 傳統ADC/DAC的轉換過程是基於物理定律的精確映射。然而，由於器件的非綫性、漂移以及環境因素的影響，這種映射並非完美。本書將引入機器學習的概念，探討如何利用訓練好的模型來學習和補償ADC/DAC的非綫性特性，甚至預測和校正轉換誤差。這包括使用神經網絡、支持嚮量機等算法來構建更精確的轉換模型。 情境感知（Context-Aware）轉換： 不同的應用場景對AD/DA轉換的側重點不同。例如，在高速通信中，速度至關重要；在音頻處理中，分辨率和動態範圍是關鍵；在功耗敏感的物聯網設備中，低功耗是首要任務。本書將研究如何設計情境感知的AD/DA轉換器，使其能夠根據當前的工作模式或外部指令，智能地調整內部工作參數（如采樣率、分辨率、數字濾波器的階數），以最優的性能/功耗比滿足特定需求。 增量纍加（Delta-Sigma）調製與過采樣技術的智能應用： Delta-Sigma調製器以其高分辨率和數字濾波的靈活性而聞名。本書將深入探討如何利用智能算法來優化Delta-Sigma調製器的設計，例如，設計智能的噪聲整形濾波器，使其能夠根據信號特性動態調整噪聲整形特性，從而在保證高分辨率的同時，進一步提高轉換速度或降低功耗。 3. 智能後處理與數據挖掘： 嵌入式誤差分析與自校準： AD/DA轉換器在長期使用中可能齣現性能漂移或誤差纍積。本書將探討如何設計嵌入式誤差分析模塊，能夠實時監測轉換輸齣的質量，並觸發自校準程序，利用內部參考源或外部已知信號進行校正，從而保證轉換器的長期精度和可靠性。 智能降采樣與特徵提取： 從高采樣率的數字信號中提取有用的信息是許多應用的關鍵。本書將介紹如何利用智能降采樣技術，並非簡單地丟棄數據點，而是通過算法（如基於信息論或統計特性的采樣）來選擇性地保留最關鍵的信號特徵，從而在降低數據量的同時，盡可能多地保留信息，便於後續的數據分析和決策。 異常檢測與故障診斷： 在監測類應用中，識彆齣異常信號或潛在的傳感器故障至關重要。本書將研究如何將異常檢測算法集成到AD/DA轉換器的數字輸齣端，一旦檢測到與正常模式不符的信號模式，即可發齣警報，提高係統的魯棒性。 4. 跨領域融閤：AI與專用硬件的協同： AI加速器在AD/DA轉換中的應用： 隨著人工智能的飛速發展，將AI加速器（如TPU, NPU）與AD/DA轉換流程相結閤成為可能。本書將探討如何將AI模型直接部署到專用硬件中，實現近乎實時的智能轉換和數據處理，大幅提升係統的響應速度和處理能力。 類腦計算與神經形態AD/DA轉換： 藉鑒人腦處理信息的方式，類腦計算和神經形態工程為AD/DA轉換帶來瞭新的啓示。本書將初步探討如何設計模仿神經元和突觸功能的神經形態AD/DA轉換器，它們能夠以更低的功耗和更高的效率處理模擬信號，為未來的自主係統提供全新的可能性。 三、 目標讀者與本書價值： 本書的目標讀者包括但不限於： 電子工程、計算機科學、自動化等專業的在校學生： 為他們提供深入理解現代信號處理核心技術，拓展其在智能係統設計領域的視野。 從事嵌入式係統、物聯網、通信、醫療電子、汽車電子、工業自動化等領域的工程師： 為他們提供解決實際工程問題的新思路和新方法，幫助他們設計齣更先進、更智能的電子産品。 對前沿技術感興趣的研究人員： 為他們提供深入探討和研究智能AD/DA轉換技術的理論基礎和技術細節。 《智能AD和DA轉換》一書的價值在於： 填補技術空白： 聚焦於“智能”這一前沿概念在AD/DA轉換領域的應用，提供係統性的理論框架和實踐指導。 提升設計能力： 幫助讀者掌握如何設計齣具備自適應、自學習、自校準等智能特性的AD/DA轉換係統，顯著提升産品的性能和智能化水平。 激發創新思維： 通過對前沿技術的探討，啓發讀者在更廣闊的領域進行創新，推動相關技術的發展。 解決實際問題： 提供的解決方案和技術方法能夠直接應用於解決當前高性能、低功耗、高精度AD/DA轉換麵臨的挑戰。 四、 結語：邁嚮更智能的信號處理未來 數字世界正以前所未有的速度發展，對信號處理能力的要求也日益嚴苛。智能AD和DA轉換技術的進步，將是驅動這一發展浪潮的關鍵引擎。《智能AD和DA轉換》一書，正是為瞭引領讀者走進這個激動人心的領域，掌握核心技術，並為構建更加智能、高效、可靠的未來電子係統貢獻力量。它不僅是一本技術手冊，更是一次關於未來信號處理可能性的探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目“智能AD和DA轉換”讓我聯想到瞭一些更宏觀的應用領域。在如今萬物互聯的時代，海量的傳感器需要源源不斷地將物理世界的信息轉化為數字信號，這些信號的質量直接決定瞭上層應用的可靠性和智能化程度。我非常好奇，書中是否會探討如何設計一套能夠自適應環境變化的AD/DA係統。比如，在極端溫度變化或者電磁乾擾環境下，如何保證轉換器的精度和穩定性？“智能”是否意味著這種轉換器能夠具備一定的容錯能力，或者能夠進行實時的自診斷和校準？我特彆關注在一些對時延要求極高的應用中，例如自動駕駛汽車的傳感器融閤，或者工業機器人的實時控製，AD/DA轉換器的性能瓶頸是如何被突破的。書中是否會涉及一些關於FPGA或ASIC在實現高性能、低延遲AD/DA轉換器方麵的設計思路？此外，對於一些特殊信號的采集，例如生物電信號或者聲信號，它們往往具有復雜的頻譜特性，如何設計齣具有更高頻譜分辨率和更低噪聲的智能AD/DA轉換器，也是我非常感興趣的方嚮。這本書如果能提供一些關於低功耗、高集成度解決方案的探討，那將對未來的便攜式設備和分布式傳感網絡具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對嵌入式係統開發充滿熱情的初學者，尤其對如何將傳感器采集到的模擬信號轉化為微控製器能夠理解的數字信號感到睏惑。市麵上關於微控製器和傳感器應用的圖書不少，但專門深入講解AD/DA轉換原理的書籍，而且標題中帶有“智能”二字，引起瞭我極大的興趣。我希望這本書能夠以非常淺顯易懂的方式，從最基礎的概念講起，比如模擬信號是什麼，數字信號是什麼，以及為什麼我們需要轉換。然後，循序漸進地介紹ADC和DAC的基本工作原理，比如采樣、量化、編碼、解碼等過程。我尤其希望書中能提供大量的實際案例，比如如何將一個溫度傳感器的模擬輸齣接入微控製器的ADC端口，如何在代碼中讀取這些數據，以及如何使用DAC輸齣一個簡單的波形來控製LED的亮度。書中提到的“智能”是否意味著有一些現成的庫函數或者開發工具，能夠幫助我們這些初學者更輕鬆地實現這些功能？如果書中還能包含一些關於選擇閤適ADC/DAC芯片的指導，以及如何避免常見的錯誤，比如采樣率不足導緻混疊，或者量化誤差過大導緻信號失真，那對我來說將是巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在數字信號處理領域摸爬滾打多年的工程師，我對“智能AD和DA轉換”這個書名充滿瞭好奇，尤其是“智能”二字。在我看來，傳統的AD/DA轉換器更多的是物理器件的參數指標和電路設計的優化，而“智能”則暗示瞭更深層次的算法和軟件介入。我希望書中能夠探討如何通過機器學習或深度學習的方法，對AD/DA轉換過程中的非綫性失真、噪聲等問題進行補償和校正。想象一下，如果ADC能夠根據輸入的信號特徵動態調整采樣率或量化步長，或者DAC能夠預先學習並補償其固有的非綫性，那將是多麼令人振奮的進步！這不僅僅是硬件的提升，更是對整個信號鏈智能化升級的探索。我還想知道，書中是否會介紹一些自適應算法，能夠根據環境變化（如溫度、電源波動）實時調整轉換器的性能參數，從而保證長期穩定性。此外，對於大數據采集和分析的場景，如何設計齣既能保證數據精度又不至於産生海量冗餘數據的智能轉換方案，也是我非常關注的問題。這本書是否能為我們提供一些創新的思路，打破傳統瓶頸，實現更高效、更靈活的數據采集和生成，將是我評價其價值的重要標準。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究數字孿生技術，這涉及將物理世界的運行狀態實時映射到虛擬空間。其中，傳感器數據的采集和處理是構建高質量數字孿生的關鍵環節。我期望這本書能深入探討“智能AD和DA轉換”在這一領域的應用。例如，當傳感器采集到的數據存在噪聲或者缺失時，智能AD/DA轉換器是否能夠通過某種算法進行預測或填補，從而提供更平滑、更連續的輸入數據給數字孿生模型？“智能”是否也意味著能夠根據數字孿生模型對數據的需求，動態地調整AD/DA轉換器的采樣率、精度甚至工作模式，以達到最優的資源利用和信息采集效果？我尤其關注書中是否會討論如何在復雜的工業環境中，利用智能AD/DA轉換器來應對各種乾擾和不確定性，確保采集到的數據能夠準確反映物理實體的運行狀態。例如，在需要高精度測量距離或速度的場景下，如何通過智能AD/DA轉換來剋服環境噪聲和傳感器自身的非綫性問題？如果書中還能觸及一些關於邊緣計算與智能AD/DA轉換器協同工作的概念，以及如何設計齣能夠就近進行初步數據處理和優化的轉換方案，那就更符閤我當前的研究方嚮瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，恰逢這個時代對數據處理和信號采集需求的爆炸式增長。從物聯網設備的實時監測，到工業自動化流水綫的精準控製，再到醫療影像的高保真傳輸，底層都離不開模擬信號與數字信號之間的無縫轉換。我尤其關心的是，它在處理高速、高精度信號時的具體策略。例如，在射頻前端設計中，AD/DA轉換器的采樣率、量化深度以及噪聲性能直接影響到信號的信噪比和動態範圍。書中是否會深入探討如何選擇閤適的轉換器型號，又或者是在ADC的抗混疊濾波和DAC的重建濾波設計上提供實用的指導？對於那些追求極緻性能的應用，比如高性能雷達、數字示波器或者軟件定義無綫電，這些細節至關重要。我希望這本書能提供一些超越理論公式的實踐經驗，例如在PCB布局和電源去耦方麵的技巧，這些往往是決定最終産品能否達到設計指標的關鍵。同時，對於不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型）和DAC（如R-2R、電壓開關型）的優缺點對比，以及它們在特定應用場景下的適用性分析，我也抱有濃厚的興趣。如果能涉及到一些最新的技術趨勢，比如低功耗、高密度封裝，甚至是集成度更高的係統級芯片（SoC）解決方案，那就更好瞭。