模拟到数字转换器

资 源 简 介

模拟到数字转换器

详 情 说 明

模拟到数字转换器（ADC）是连接模拟世界与数字系统的重要桥梁，其核心功能是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字编码。在硬件描述语言VHDL中实现的8位ADC模型展示了典型的转换原理与实现架构。

该模型采用双极性输入设计（-15V至+15V范围），通过内部函数将模拟量映射到8位二进制输出。实现过程包含三个关键技术点：首先通过max_abs_digital_value常量设定最大量化值128（对应2^7），利用max_in_signal常量定义有效输入范围10V实现信号归一化；其次采用实数到整数的线性映射算法完成量化；最后通过25ns的转换时间延迟模拟实际器件的物理延迟特性。

该架构从1996年原始版本演进至2008年，使用numeric_std库替代旧式vfp_lib，体现了数字设计标准库的发展变迁。设计中包含瞬时转换信号与延迟输出信号的双缓冲结构，这种模式既可用于仿真时序验证，也能反映真实ADC的采样保持特性。值得注意的是，输入范围大于实际量化范围的设计预留了信号溢出保护空间，这是工业级ADC模块的典型安全设计策略。