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量化与编码

数字信号不仅在时间上是离散的，而且在幅值上也是不连续的。A/D的输出精度是由基准输入和输出字长共同决定的，输出精度定义了A/D可以进行转换的电压变化。任何一个数字量的大小只能是某个规定的小数量单位的整数倍。为将模拟信号转换为数字量，在A/D转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似方式归化到相应的离散电平上，这一转化过程称为数值量化，简称量化。量化后的数值后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。

量化过程中所取小数量单位称为量化单位，用△表示。它是数字信号低位为1时所对应的模拟量，即1LSB。

在量化过程中，由于取样电压不一定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，用ε表示。量化误差属原理误差，它是无法消除的。A/D 转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。

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量化前的信号幅度与量化后的信号幅度出现了不同，这一差值在重现信号时将会以噪声的形式表现出来，所以将此差值称为量化噪声。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。为了降低这种噪声，只要将量化时阶梯间的间隔减小就可以了。但减小量化间隔会引起阶梯数目的增加，导致数据量增大。所以量化的阶梯数也必须适当，可以根据所需的信噪比（S/N）确定。

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VFC式AD 转换器脉冲频率与输入电压成比例，其精度高、线性度好、转换速度居中、转换位数与速度可调、与CPU的连线少，且增加转换位数时不会增加与CPU的连线，因此， VFC为AD 转换技术提供了一种廉价而有效的解决办法。