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AD转换在信号处理中扮演着重要角色,Matlab提供了多种方式实现电压信号到数字值的转换。以下是典型的实现思路:
对于脉冲宽度调制(PWM)方案,可以通过模拟比较器将输入电压与斜坡信号相比较。当斜坡信号低于输入电压时输出高电平,反之输出低电平。这样产生的脉冲宽度与输入电压成正比。Matlab中可以构建这种比较逻辑,并通过计时函数测量脉冲宽度,最终转换为数字值。
对于电压-频率转换方法,核心是利用压控振荡器(VCO)原理。输入电压越高,产生的脉冲频率越快。Matlab实现时,可通过设置与输入电压成正比的定时器中断频率,在固定时间窗口内统计脉冲次数来反映电压大小。
这两种方法都需要注意采样定理的满足,选择合适的时钟频率和计数位数。Matlab的优势在于可以方便地模拟整个转换过程,包括加入噪声分析、非线性校正等环节,这对实际硬件电路设计具有重要指导意义。
实际应用中,脉冲宽度方案更适合中低速高精度场景,而频率转换方式在抗干扰方面表现更优。Matlab仿真可以帮助开发者平衡分辨率、转换速度和系统复杂度之间的关系。