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高速低消耗数字插值滤波器设计
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作者 姚亚峰 王桐 +1 位作者 徐洋洋 辛拯宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期195-202,共8页
针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗... 针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗和功耗.提出的新型构架滤波器采用FPGA平台进行了原型验证,并与传统插值滤波器、多路并行插值滤波器和多相插值滤波器进行了对比.结果表明,改进滤波器所占用寄存器数量较传统结构减少65%,较多路并行结构减少73%,较多相结构减少28%;最大工作时钟频率较传统结构提升129%,较多路并行结构提升13.8%,功耗也要低于传统结构、多路并行结构,更适合高速、低消耗等应用场景. 展开更多
关键词 插值 数字滤波器 现场可编程门阵列(FPGA) 数模转换器 数字上变频
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基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计 被引量:2
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作者 张凌峰 丁晓宇 潘慕绚 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期160-168,共9页
压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知... 压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知端,通过模块化思想设计智能压力传感器的硬件和软件构架。针对压力传感器敏感元件因温度漂移造成的精度偏差问题,提出了一种基于PSO-BP神经网络的嵌入式温度补偿算法以提升测量精度。集成智能传感器软硬件功能,为验证智能传感器在全工况范围内的精度,进行多种压力、温度下的压力测量实验。结果表明,本文设计的智能压力传感器经补偿后满量程误差最大值为0.44%(量程范围为0~4 MPa),相比于传统插值法、多项式拟合法等温度补偿算法,精度提升至少20%,且算法单次仅耗时2μs,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 MEMS压阻式智能压力传感器 模数转换驱动 温度补偿 PSO-BP神经网络
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基于DSP的信号实时采集与处理系统 被引量:5
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作者 王旭柱 王汝霖 +2 位作者 吴东 陈启尧 贺明霞 《数据采集与处理》 CSCD 1999年第4期509-512,共4页
介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为CPU 的分布式高速、高精度多通道模拟及视频信号实时采集与处理系统, 可广泛应用于实时的多通道声、光信号(包括图像)检测与处理。该系统主、从板均采用DSP作为CPU,可实现实时处理... 介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为CPU 的分布式高速、高精度多通道模拟及视频信号实时采集与处理系统, 可广泛应用于实时的多通道声、光信号(包括图像)检测与处理。该系统主、从板均采用DSP作为CPU,可实现实时处理;主、从板间的信息交换既可利用适于少量数据灵活传送的双向FIFO,又可利用适于大数据量快速传送的DMA;用户程序可灵活方便地从PC机上下载避免了写入EPROM 展开更多
关键词 数据采集 数字信号处理器 视频信号 图像处理
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高速ADC及由其构成的并行/交替式数据采集系统的非线性研究 被引量:6
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作者 林茂六 吴芝路 +1 位作者 王金龙 任广辉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期72-74,78,共4页
本文研究了高速ADC及由其构成的并行 /交替式数据采集系统的DNL(微分非线性 )与INL(积分非线性 )及有关测试理论与方法 .根据统计学方法由单片ADC的DNL和INL导出了并行 /交替式数据采集系统的DNL和INL的数学表达式 ;并且采用统计直方图... 本文研究了高速ADC及由其构成的并行 /交替式数据采集系统的DNL(微分非线性 )与INL(积分非线性 )及有关测试理论与方法 .根据统计学方法由单片ADC的DNL和INL导出了并行 /交替式数据采集系统的DNL和INL的数学表达式 ;并且采用统计直方图方法分别对单片ADC和由双片ADC组成的并行 /交替式数据采集系统进行了计算机仿真 .结果表明 ,并行 展开更多
关键词 数据采集系统 非线性 模/数转换器
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基于DSP的FIR数字滤波综合实验设计 被引量:12
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作者 朱磊 宋彩霞 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第1期206-209,213,共5页
为了提供一种融合数字信号处理、Matlab仿真与DSP技术3门课程相关内容且贴近实际应用的综合性实验,设计了一种基于DSP的FIR数字滤波综合实验。该实验包含了数字信号处理从理论到设计、再到最后调试实现的完整实践训练过程,为学生提供了... 为了提供一种融合数字信号处理、Matlab仿真与DSP技术3门课程相关内容且贴近实际应用的综合性实验,设计了一种基于DSP的FIR数字滤波综合实验。该实验包含了数字信号处理从理论到设计、再到最后调试实现的完整实践训练过程,为学生提供了一种进行数字信号处理设计与实现的综合性实践训练。 展开更多
关键词 综合实验设计 FIR数字滤波 dSP A/d转换 d/a转换
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用DES理论测试数模混合电路 被引量:8
6
作者 张巍 夏立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期19-21,共3页
针对数模混合电路测试时所遇到的难点 ,尝试寻找一个普遍通用的测试方法。由于数模混合电路具备DES的特点 ,文中采用近来发展的DES理论对数模混合电路进行可测性分析 ,讨论该类电路可测试的基本条件。针对电路检测时的不同要求和实际情... 针对数模混合电路测试时所遇到的难点 ,尝试寻找一个普遍通用的测试方法。由于数模混合电路具备DES的特点 ,文中采用近来发展的DES理论对数模混合电路进行可测性分析 ,讨论该类电路可测试的基本条件。针对电路检测时的不同要求和实际情况 ,研究了测试速度较快、测试成本较低的方法 ,且该法可用一定的算法在计算机上实现 ,最后用实例进行了方法验证。 展开更多
关键词 数模转换 集成电路 混合电路 离散分布 dES
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基于ADS8364的电能质量监测采集系统设计 被引量:6
7
作者 张振川 余滨江 +1 位作者 赵旭 邓少军 《电测与仪表》 北大核心 2006年第4期43-45,51,共4页
电能质量监测是改善供电电能质量,降低电力系统故障的必要手段。本文设计了在电能质量监测系统中,起至关重要作用的信号采集电路。它是以A D S8364芯片为核心,外加输入信号的滤波和放大电路,在硬件连接上,还采用PLL锁相环技术来实现系... 电能质量监测是改善供电电能质量,降低电力系统故障的必要手段。本文设计了在电能质量监测系统中,起至关重要作用的信号采集电路。它是以A D S8364芯片为核心,外加输入信号的滤波和放大电路,在硬件连接上,还采用PLL锁相环技术来实现系统采样的逻辑控制,以达到同步的要求。最后结合实际电路,进行了系统的软件设计与实现。实践表明,该设计完全可以达到预期的采样精度,并能满足监测系统实时化的需要。 展开更多
关键词 电能质量 监测系统 信号采集 AdC PLL
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DAC阶梯信号频谱的新简化分析及其基波的非滤波测量 被引量:3
8
作者 陆祖良 黄璐 +2 位作者 杨雁 王磊 Eddy So 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期392-399,共8页
提出一个新的简化方法分析了DAC生成的阶梯波频谱,包括幅值和相角。以正弦数字信号的离散值为输入,DAC将生成一个阶梯信号,其中的基波分量与输人的正弦信号之间幅值差为-1.6449/n^2,相位差为-π/n,n为一个周期内离散点的个数;... 提出一个新的简化方法分析了DAC生成的阶梯波频谱,包括幅值和相角。以正弦数字信号的离散值为输入,DAC将生成一个阶梯信号,其中的基波分量与输人的正弦信号之间幅值差为-1.6449/n^2,相位差为-π/n,n为一个周期内离散点的个数;而阶梯信号中的谐波位于(tn±1)阶次上,其幅值是基波分量的1/(tn±1)。设计了一个不需滤波器而仅对阶梯波中基波分量作测量的实验,实验结果证实了上述关于基波的分析结论。讨论了各种可能的应用。 展开更多
关键词 计量学 数模转换 频谱分析 误差分析 滤波器
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基于FPGA的高速串行AD转换器控制设计与实验研究 被引量:5
9
作者 杨大伟 杨秀芳 +2 位作者 李大伟 韩俊锋 陈剑虹 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期91-95,共5页
在对靶场光电仪器进行外场数据分析时,需要对仪器接收到的多种数据信号进行采集,为提高采集过程中数字控制系统A/D转换效率,并简化数据采集系统硬件,设计了基于FPGA控制AD7890芯片A/D转换和转换数据串行输出方案。介绍了串行多通道A/D... 在对靶场光电仪器进行外场数据分析时,需要对仪器接收到的多种数据信号进行采集,为提高采集过程中数字控制系统A/D转换效率,并简化数据采集系统硬件,设计了基于FPGA控制AD7890芯片A/D转换和转换数据串行输出方案。介绍了串行多通道A/D转换器AD7890的工作原理,给出了在Xilinx公司的ISE 10.1软件开发平台下程序设计和仿真图,并进行了基于FPGA器件Virtex-4处理器硬件开发平台下的实验。实验表明,FPGA的控制是成功的,AD7890输出的二进制值010000000000和001001100111与加入到输入端的模拟电压5V和3V完全一致,充分发挥了12位AD7890的高精度特点。 展开更多
关键词 串行多通道A d转换 FPGA 数据采集系统 高精度 Ad7890
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时间交替ADC系统通道时钟延迟的多频正弦拟合算法 被引量:8
10
作者 张昊 师奕兵 王志刚 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第3期244-249,共6页
时间交替ADC系统(TIADC)各个通道之间存在的时钟延迟失配会导致系统输出信号失真。减小系统输出失真的许多校准方法都是以准确估计各个通道时钟延迟为前提的。利用多频正弦拟合算法对输出数据进行拟合,并结合TIADC系统输出频谱表达式,... 时间交替ADC系统(TIADC)各个通道之间存在的时钟延迟失配会导致系统输出信号失真。减小系统输出失真的许多校准方法都是以准确估计各个通道时钟延迟为前提的。利用多频正弦拟合算法对输出数据进行拟合,并结合TIADC系统输出频谱表达式,获得各个通道时钟延迟。该方法不需要专门的测试信号和额外电路,对TIADC系统通道数量及采样率亦无限制。仿真及实验表明,该算法可有效获得TIADC系统的时钟延迟。 展开更多
关键词 模数转换 时间交替AdC系统 通道时钟延迟
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基于Arduino的简易信号源实验设计 被引量:4
11
作者 王青 杨延军 +1 位作者 王志军 周小计 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第8期46-49,共4页
设计了一个基于Arduino的简易信号源实验,主要面向一年级本科生。实验以学生熟悉的信号发生器为参考,化繁为简,一步步引导学生设计出带有波形选择、频率可调、幅度可调的信号源系统。通过实验,学生熟悉了Arduino平台的使用,理解了DDS技... 设计了一个基于Arduino的简易信号源实验,主要面向一年级本科生。实验以学生熟悉的信号发生器为参考,化繁为简,一步步引导学生设计出带有波形选择、频率可调、幅度可调的信号源系统。通过实验,学生熟悉了Arduino平台的使用,理解了DDS技术、数模转换、低通滤波等常用基本知识,建立了学以致用的理念。本实验可以作为新工科理念下的课程内容,以激发兴趣为主,同时培养学生软硬件协同的系统级设计思维。 展开更多
关键词 信号源 ddS技术 数模转换 低通滤波 ARdUINO
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应用于SAR ADC的高能效电容阵列DAC 被引量:4
12
作者 胡云峰 李斌 吴朝晖 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期47-53,66,共8页
电容阵列数模转换器(DAC)是逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的主要能耗来源之一.为降低电容阵列DAC的能耗,提出了一种高能效电容阵列DAC结构,该结构电容阵列中各电容单元通过开关依次连接.在前两次比较周期中,由于采用了顶板采样和电压... 电容阵列数模转换器(DAC)是逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的主要能耗来源之一.为降低电容阵列DAC的能耗,提出了一种高能效电容阵列DAC结构,该结构电容阵列中各电容单元通过开关依次连接.在前两次比较周期中,由于采用了顶板采样和电压移位技术,电容阵列DAC没有产生能耗;在之后的比较周期中,由于采用电荷共享和电压单调降低技术,电容阵列DAC产生了很少的能耗.仿真结果表明,相比于传统的电容阵列DAC结构,文中提出的高能效电容阵列DAC结构可降低99.22%的能耗,节省75%的面积. 展开更多
关键词 逐次逼近寄存器 模数转换 电容阵列dAC 高能效
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基于ADC0809的模数转换应用举隅 被引量:5
13
作者 申小海 李俊莉 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期166-167,共2页
模数转换器通常定位为单片机的外部RAM单元.介绍了ADC0809与AT89S51接口电路的几种方法,分析了各种接口电路的特点及其扼要的启动程序.
关键词 单片机原理 模拟数字转换 接口电路 AdC0809
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数字DC/DC开关电源环路补偿器设计 被引量:3
14
作者 王斌 黄建明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第34期70-73,共4页
建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统参数设计了数字补偿器。应用SISODesignTool仿真平台,在伯德图分析和根轨迹法的基础上设计了连续域的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s... 建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统参数设计了数字补偿器。应用SISODesignTool仿真平台,在伯德图分析和根轨迹法的基础上设计了连续域的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s域模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误差。基于数字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。 展开更多
关键词 数字控制系统 模数转换 数字重设计法 数字补偿器 数字脉宽调制
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提高DSP片内模数转换器精度的方法 被引量:1
15
作者 何宏 靳世久 +3 位作者 朱先伟 汤璐 崔欣 李伟 《天津工业大学学报》 CAS 2006年第4期1-3,共3页
电力系统微机保护装置中,模数转换模块是其重要组成部分.TMS320C28x系列DSP内部集成ADC转换模块,为提高ADC转换精度,提出了一种提高了MS320C28xDSP芯片内置A/D转换器精度的方法.该方法根据输入的模拟信号的幅值判断由不同的事件管理... 电力系统微机保护装置中,模数转换模块是其重要组成部分.TMS320C28x系列DSP内部集成ADC转换模块,为提高ADC转换精度,提出了一种提高了MS320C28xDSP芯片内置A/D转换器精度的方法.该方法根据输入的模拟信号的幅值判断由不同的事件管理器触发相应的排序器.选择模拟转换通道,对模拟输入量进行模数变换.实验证明.该方法补偿效果良好,有效改善ADC的转换精度,并具有普遍性. 展开更多
关键词 TMS320C28x 数字信号处理器 模数转换器 误差 转换精度
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基于89C2051内部比较器A/D转换技术 被引量:1
16
作者 江淑红 刘祖望 李涛 《电子测量技术》 2004年第5期26-27,共2页
介绍采用时间间隔间接测量原理的A/D转换技术,利用89C2051内部比较器,电路简单,成本极低;采用查表方式,表格以'增量的增量'△2形式存放,最大分辨率可达12位.
关键词 89C2051 A/d转换技术 比较器 分辨率 电路 时间间隔 原理 内部 最大 成本
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电成像测井仪器中ADC-BIST测试方法研究及实现 被引量:1
17
作者 赵建武 师奕兵 王志刚 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期788-792,共5页
模拟/数字转换器(ADC)是构成混合信号电路系统的基本器件。针对ADC测试中存在的问题,该文提出了一种新颖的使用斜坡信号作为测试激励的ADC内建自测试输出分析方法,相对于直方图分析方法,具有更短的测试时间,并且硬件资源开销较小。该方... 模拟/数字转换器(ADC)是构成混合信号电路系统的基本器件。针对ADC测试中存在的问题,该文提出了一种新颖的使用斜坡信号作为测试激励的ADC内建自测试输出分析方法,相对于直方图分析方法,具有更短的测试时间,并且硬件资源开销较小。该方法除了可以测试ADC的差分非线性和积分非线性等静态参数,还可检测ADC的漏码特性。该文给出了两种完整的ADC内建自测试实现结构,可用于不同配置的混合信号电路系统。实验结果证明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 模拟电路 模拟数字转换 内建自测试 可测性设计
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基于机器学习的波形数字化系统通道误差校准
18
作者 焦喜香 韩特 +1 位作者 杨静 郭玉辉 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期141-148,共8页
为了提升基于模拟数字转换(ADC)技术的波形数字化读出系统的性能,提出了一种多通道间失配误差估计校准方法。采用两片国产高速ADC组成并行交替采样(TIADC)系统,采用粒子群算法(PSO)结合梯度下降法(GD)来完成系统通道失配误差估计;利用... 为了提升基于模拟数字转换(ADC)技术的波形数字化读出系统的性能,提出了一种多通道间失配误差估计校准方法。采用两片国产高速ADC组成并行交替采样(TIADC)系统,采用粒子群算法(PSO)结合梯度下降法(GD)来完成系统通道失配误差估计;利用滤波器方程组和Kaiser窗截断处理得到补偿校准滤波器系数值。该补偿方法可以直接在以现场可编程门阵列(FPGA)为处理芯片的TIADC硬件平台上实现,达成宽带并行交替采样信号的在线重构。实验结果表明,该算法可以有效实现通道失配误差的补偿校准,在Vivado开发软件平台行为级仿真条件下使无杂散动态范围(SFDR)由32.1 dBFS提升到53.1 dBFS,在硬件系统测试时使SFDR提升到60.8 dBFS,且该信号重构方法易在硬件系统实现,不受通道数目的限制。 展开更多
关键词 波形数字化系统 模拟数字转换 通道误差补偿 并行交替采样 机器学习算法 宽带信号
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用ADSP2181实现旋转机械整周期采样 被引量:2
19
作者 张长会 徐宏波 牛忠荣 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期565-568,共4页
旋转机械状态监测、故障诊断仪器应具有实时测量转速和对振动信号进行整周期采样的功能,旋转机械转速的连续变化又要求该类仪器的采样频率能够连续可调,这在硬件的实现上存在困难。该文采用AD-SP2181的可编程定时器,应用软件和硬件相结... 旋转机械状态监测、故障诊断仪器应具有实时测量转速和对振动信号进行整周期采样的功能,旋转机械转速的连续变化又要求该类仪器的采样频率能够连续可调,这在硬件的实现上存在困难。该文采用AD-SP2181的可编程定时器,应用软件和硬件相结合的方法,较好地解决了这一难题,在相同测速精度下,可从几转到几十万转实现对振动信号的整周期采样。 展开更多
关键词 信号采集 数字信号处理 模数转换 整周期采样
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应用于宽带Δ-∑ ADC的多级运算放大器 被引量:2
20
作者 徐肯 蔡敏 贺小勇 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期42-47,共6页
为提高运算放大器的带内增益和带宽,提出了一款应用于长期演进(LTE)接收机中宽带Δ-∑模数转换器(ADC)的四级运算放大器.该运算放大器采用前馈Gm-C和密勒补偿相结合的混合型频率补偿方法,以保证运算放大器的稳定性.文中采用0.13μm1P6M ... 为提高运算放大器的带内增益和带宽,提出了一款应用于长期演进(LTE)接收机中宽带Δ-∑模数转换器(ADC)的四级运算放大器.该运算放大器采用前馈Gm-C和密勒补偿相结合的混合型频率补偿方法,以保证运算放大器的稳定性.文中采用0.13μm1P6M CMOS工艺设计了一款高性能的四级运算放大器,并将该运算放大器应用于宽带Δ-∑ADC中.测试结果显示:该运算放大器在1.5 V供电电压下可获得72.8 d B的直流增益、442 MHz的增益带宽积和101 V/μs的转换率;在相同的功耗和带宽下,该放大器的带内(0~10 MHz)增益比传统的两级放大器提高了6 d B以上;采用该运算放大器的宽带Δ-∑ADC在10 MHz的信号带宽下具有68 d B的信噪比和78 d B的无杂散动态范围. 展开更多
关键词 运算放大器 多级 频率补偿 宽带放大器 Δ-∑调制 模数转换器
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