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MT-018:有意为之的非线性DAC

资料介绍
通常,我们都是在强调数据转换器中保持良好微分和积分线性度的重要性。不过,在一些情况下,有意为之的非线性ADC和DAC(但保持良好的微分线性度)会非常有用,尤其是在处理具有宽动态范围的信号时。
MT-018
指南

有意为之的非线性DAC
作者:Walt Kester

简介

通常,我们都是在强调数据转换器中保持良好微分和积分线性度的重要性。不过,在一些
情况下,有意为之的非线性ADC和DAC(但保持良好的微分线性度)会非常有用,尤其是在
处理具有宽动态范围的信号时。

非线性DAC和ADC的电信应用

非线性数据转换器的最早用途之一是对脉冲码调制(PCM)系统的语音频带信号进行数字化
处理。在研发T1载波系统过程中,贝尔实验室做出了巨大贡献。使用非线性ADC和DAC
的动机是为了减少对语音通道进行数字化处理所需的总位数,从而降低串行传输速率。直
接对语音通道进行线性编码需要11或12位,且采样速率为8 kSPS。上世纪60年代,贝尔实
验室确定7位非线性编码就已够用;之后在70年代,他们转而采用8位非线性编码来改善性
能(参考文献1-6)。

在总的范围内,非线性传递函数针对小信号分配的量化级数较多,而针对大幅度信号则较
少。实际上,这样可以减少与小信号相关的量化噪声(噪声影响最为显著),并增加较大信
号的量化噪声(噪声影响最不明显)。通常使用“压缩扩展”这一术语来描述此种编码形式。

选定的对数传递函数称作“Bell μ-255”标准,或者就是“μ法则”。欧洲制定有一项类似标准,
称为“A法则”。Bell μ法则支持通过8位实现约400……
标签:DAC非线性
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