1，光學處理器中的模擬器件

https://cloud.tencent.com/developer/article/1678554

其中vector DAC將數字信號轉變為輸入矢量，optical core中MZI調制器的電壓由weight DAC進行控制，而最終的信號由PD探測，經過TIA放大，再通過ADC轉變為數字信號。DAC的位數決定了相應的矩陣元或者矢量的精度。雖然矩陣計算通過optical core實現，但是它還需要外部模擬電路的幫助。整個系統中涉及到的模擬器件包括:

1) DAC?數模轉換器

2) TIA?跨阻放大器

3) ADC?模數轉換器

以下一一介紹這些器件。

A. DAC 數模轉換器

DAC, 顧名思義，就是將數字信號轉變為模擬信號，如下圖所示，

（圖片來自https://medium.com/lightmatter/analog-interface-of-optical-processors-46c40f63b0e7）

N位的數字信號，對應2^N-1個大小不同的模擬電平。DAC的主要性能指標包括分辨率、最大工作頻率、建立時間、功耗等。Lightmatter采用的是中等精度、高速的DAC。

D/A轉換器基本上由4個部分組成，即權電阻網絡、運算放大器、基準電源和模擬開關。模數轉換器ADC中一般都要用到數模轉換器DAC，模數轉換器即A/D轉換器，簡稱ADC

B. TIA跨阻放大器

關于TIA, 小豆芽之間有篇筆記介紹過(跨阻放大器TIA簡介)。其主要作用是將探測器中產生的光電流轉變為電壓信號，如下圖所示，

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C. ADC模數轉換器

ADC, 將模擬信號轉換為數字信號，如下圖所示，

模數轉換一般要經過信號采樣、保持和量化、編碼這幾個步驟。信號采樣頻率每提高一倍，功耗會提高四倍。

ADC可分為直接轉換型和間接轉換型。直接轉換型，是指直接將模擬信號轉換成數字信號，而間接轉換型，是先將模擬信號轉換為中間信號，再轉化為數字信號。

ADC和DAC的技術指標是相似的，主要有：

1）分辨率，即最小的模擬信號變化量，

2）轉換速率，即完成一次轉換所需時間的倒數，

3）線性度，

4）量化誤差等。

針對光學處理器這一特定應用，需要選擇合適的DAC/TIA/ADC。Lightmatter的做法是選取低功耗、高速、中等精度的模擬電子器件。在傳統的光模塊中，同樣也需要這些模擬器件，只不過應用場景不同，器件的選取側重點會有些差別。

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2，AD轉換器及其外圍電路設計

https://wenku.baidu.com/view/853dda2a02768e9951e7388c.html

3，(完整版)基于單片機的AD轉換電路與程序畢業設計論文

https://wenku.baidu.com/view/9e2ae355e55c3b3567ec102de2bd960590c6d935.html?rec_flag=default&fr=pc_newview_relate-1001_1-1-wk_rec_doc-1001_1-2-9e2ae355e55c3b3567ec102de2bd960590c6d935&sxts=1620459229713

AD轉換器外圍電路設計

https://wenku.baidu.com/view/d1d4fd547f1922791788e858.html

4，問題：AD轉換芯片內置電壓源，同時有外接電壓基準源接口，什么情況下用內置的，什么時候用外接的？如果用內置電壓基準源，誤差有多大呢？

通常AD轉換器內置基準源精度不是特別高，在需要進行高精度測量轉換時就要使用外置基準電壓源。

答：回答這個問題前，先要理解電壓基準的三個概念：
1、初始精度：如果初始精度1%，那么5V的電壓基準，實際輸出可能是4.95-5.05。好的電壓基準的初始精度一般是0.2%。
2、輸出噪音：這一點對高精度AD（比如16位，22位，24位，32位）尤其重要，好的電壓基
準一般的輸出噪音都很低。
3、溫度漂移：就是輸出隨溫度的變化，這一點對工作在溫差變化大的AD尤其重要。好的電壓
基準溫漂就是幾個ppm每攝氏度。
因此，很難說用外部還是內部電壓基準好，要綜合考慮。比如ADS1218的內部電壓基準就很
好，比一般的電壓基準（例如MC1413）好的多，但是弱于LT1019。
可以這樣說吧，低精度（低于14位）的使用內部參考和外部參考差別不大，高精度AD要是想取得極高分辨率，芯片公司一般建議使用外部高檔的電壓基準。

請問一般單片機芯片的AD腳的AREF引腳需不需要接一個5V電源？還是說它里面已經本身有基準電壓了？

一般單片機芯片的AD腳的AREF引腳不需要接一個5V電源，因為如果在AREF引腳上接一個5V電源作為基準電壓，如果5V電源有波動就會造成很大的麻煩。

確實，里面已經本身有基準電壓了。帶AD的單片機內部肯定會給提供一個基準電壓，或者給一個基準電壓輸入引腳AREF去連接外部基準源。如果把AREF直接連VCC，那是很不靠譜的

AVR單片機，是自帶基準源的，在使用ADC的時候你要選擇ADC使用的參考電壓類型：內部參考電壓、AVCC或者加在AREF引腳上的外部參考電壓。你看ADCMUX寄存器的RESF1和RESF0位的組合

有內部基準的話一般用內部基準，如果用外部基準的話有時候電容的濾波效果不好，電壓不穩，很容易照成轉換后的值不準確。

不接，默認的基準點壓就是vcc。

如何得到基準電壓源？

提供一個參考電壓的，比如ADC和DAC都需要一個參考作為基準，這個基準電壓對紋波，精度，漂移都很高，所以通常可以用基準電壓芯片來提供。

在額定工作電流范圍之內，基準電壓源器件（芯片）的精度（電壓值的偏差、漂移、電流調整率等指標參數）要大大優于普通的齊納穩壓二極管或三端穩壓器，所以用于需要高精度基準電壓作為參考電壓的場合，一般是用于A/D、D/A和高精度電壓源，還有些電壓監控電路中也用基準電壓源。

IC引腳標“基準電壓 ”，有3種情況： 1.給該IC輸入一個已知的，精確的電壓，供該IC內部電路作為標準源。 2.該IC輸出一個已知的，精確的電壓，供該IC外部電路作為標準源。 3.該IC輸出一個已知的，精確的電壓，經外部電路分壓得到另一個已知的，精確的電壓，再送到該IC另一引腳，供該IC內部電路作為標準源。具體情況到底是什么，要查該IC的資料。

如何選擇基準電壓源？

基準電壓源主要有兩類：分流和串聯

https://xueqiu.com/4463035516/134535362

總結

以上是生活随笔為你收集整理的1) DAC 数模转换器 2) TIA 跨阻放大器 3) ADC 模数转换器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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