在芯片世界中的ADC,,其全稱是Analog-to-Digital Converter, 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器!它是連接模擬世界與數(shù)字世界的橋梁,。 從宏觀上看,自然界產(chǎn)生的信號(hào),,都是模擬信號(hào),,比如我們說話的聲音,我們看到的圖像,,我們感受到的溫度等等,。但是這些模擬信號(hào)都得最終放在數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)行處理,存儲(chǔ)或者傳輸,那如何把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)呢,?對(duì)的,,機(jī)智如你,我們需要一個(gè)轉(zhuǎn)換器,,它就是芯片界的老牌貴族—ADC,! ADC的基本指標(biāo) ADC芯片主要看兩個(gè)基本指標(biāo),一個(gè)是速度(Speed),,一個(gè)是精度(Resolution),。顧名思義,速度代表著ADC可以轉(zhuǎn)換多大帶寬—Bandwidth的模擬信號(hào),,帶寬對(duì)應(yīng)的就是模擬信號(hào)頻譜中的最大頻率,。精度就是衡量轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字信號(hào)與原來的模擬信號(hào)之前的差距。? ADC的分類 直接轉(zhuǎn)換模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Direct-conversion ADC),,或稱Flash模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(flash ADC) 逐次逼近模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Successive approximaTIon ADC) 躍升-比較模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Ramp-compare ADC) 威爾金森模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Wilkinson ADC) 集成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(IntegraTIng ADC) Delta編碼模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Delta-encoded ADC) 管道模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Pipeline ADC) Sigma-Delta模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Sigma-delta ADC) 時(shí)間交織模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TIme-interleaved ADC) 帶有即時(shí)FM段的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 也有利用電子技術(shù)和其他技術(shù)結(jié)合的轉(zhuǎn)換器:時(shí)間延伸模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TIme stretch analog-to-digital converter,, TS-ADC? ADC的主要技術(shù)參數(shù) (1)分辨率 A/D的分辨率是使A/D輸出數(shù)字量最低位變化1所對(duì)應(yīng)的輸入模擬電壓變化的大小值。分辨率也用輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)來表示,,如8位A/D的分辨率就是8,,位數(shù)越多,誤差越小,,轉(zhuǎn)換精度也越高,。 (2)量化誤差 用數(shù)字量近似表示模擬量的過程稱為量化。A/D轉(zhuǎn)換一般是按四舍五入原則進(jìn)行的,,由此產(chǎn)生的誤差稱為量化誤差,,量化誤差小于等于1LSB。 (3)精度 精度分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度,。 在一個(gè)A/D中,,任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬電壓與其理想的電壓之差并不是一個(gè)常數(shù),把差值中的最大值定義為該A/D的絕對(duì)精度;而相對(duì)精度則定義為這個(gè)最大差值與滿刻度模擬電壓的百分?jǐn)?shù),,或者用二進(jìn)制分?jǐn)?shù)來表示相對(duì)應(yīng)的數(shù)字量,。 (4)轉(zhuǎn)換時(shí)間 轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間,這是指從啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器開始到獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)所需要的總時(shí)間,。通常情況描述為1秒鐘可以轉(zhuǎn)換多少次,。 經(jīng)典ADC芯片0809 adc0809是分辨率為8位的逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān),,它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào),,只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 逐次逼近型ADC 逐次逼近型ADC應(yīng)用非常廣泛的模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法,,它包括1個(gè)比較器,、1個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器,、1個(gè)逐次逼近寄存器(SAR)和1個(gè)邏輯控制單元。它是將采樣輸入信號(hào)與已知電壓不斷進(jìn)行比較,,1個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換,,N位轉(zhuǎn)換需要N個(gè)時(shí)鐘周期,轉(zhuǎn)換完成,,輸出二進(jìn)制數(shù),。這一類型ADC的分辨率和采樣速率是相互矛盾的,分辨率低時(shí)采樣速率較高,,要提高分辨率,,采樣速率就會(huì)受到限制。
現(xiàn)在的MCU中,,好多都內(nèi)部集成有ADC功能,,小代最喜歡推薦的STC的芯片,目前比較新的STC8A系列芯片,,內(nèi)部已經(jīng)集成12位分辨率的高速ADC模塊,,每秒80萬次的轉(zhuǎn)換速率,足矣滿足8位MCU的日常使用,。 編輯:jq |
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