ADC,ADC的分類,ADC參數(shù)指標(biāo)等
模數(shù)轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過(guò)采樣、保持和量化、編碼這幾個(gè)步驟。在實(shí)際電路中，有些過(guò)程是合并進(jìn)行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉(zhuǎn)換過(guò)程中是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。
采樣定理：當(dāng)采樣頻率大于模擬信號(hào)中最高頻率成分的兩倍時(shí)，采樣值才能不失真的反映原來(lái)模擬信號(hào)。
1. 轉(zhuǎn)換精度
集成ADC用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來(lái)描述轉(zhuǎn)換精度。
2. 分辨率
通常以輸出二進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)字的位數(shù)表示分辨率的高低，因?yàn)槲粩?shù)越多，量化單位越小，對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力就越高。
例如：輸入模擬電壓的變化范圍為0～5 V，輸出8位二進(jìn)制數(shù)可以分辨的最小模擬電壓為5 V×2－8＝20 mV；而輸出12位二進(jìn)制數(shù)可以分辨的最小模擬電壓為5 V×2－12≈1.22 mV。
3. 轉(zhuǎn)換誤差
它是指在零點(diǎn)和滿度都校準(zhǔn)以后，在整個(gè)轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，分別測(cè)量各個(gè)數(shù)字量所對(duì)應(yīng)的模擬輸入電壓實(shí)測(cè)范圍與理論范圍之間的偏差，取其中的最大偏差作為轉(zhuǎn)換誤差的指標(biāo)。通常以相對(duì)誤差的形式出現(xiàn)，并以LSB為單位表示。例如ADC0801的相對(duì)誤差為±? LSB。
4. 轉(zhuǎn)換速度
完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間。大多數(shù)情況下，轉(zhuǎn)換速度是轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)。
ADC的轉(zhuǎn)換速度主要取決于轉(zhuǎn)換電路的類型，并聯(lián)比較型ADC的轉(zhuǎn)換速度最高（轉(zhuǎn)換時(shí)間可小于50 ns），逐次逼近型ADC 次之（轉(zhuǎn)換時(shí)間在10～100μs 之間），雙積分型ADC 轉(zhuǎn)換速度最低（轉(zhuǎn)換時(shí)間在幾十毫秒至數(shù)百毫秒之間）。
ADC的量化是將模擬信號(hào)量程分成許多離散量級(jí)，并確定輸入信號(hào)所屬的量級(jí)。編碼是對(duì)每一量級(jí)分配唯一的數(shù)字碼，并確定與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的代碼。最普通的碼制是二進(jìn)制，它有2n個(gè)量級(jí)（n為位數(shù)）,可依次逐個(gè)編號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法很多，從轉(zhuǎn)換原理來(lái)分可分為直接法和間接法兩大類。 直接法是直接將電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。它用數(shù)模網(wǎng)絡(luò)輸出的一套基準(zhǔn)電壓，從高位起逐位與被測(cè)電壓反復(fù)比較，直到二者達(dá)到或接近平衡（見(jiàn)圖）�？刂七壿嬆軐�(shí)現(xiàn)對(duì)分搜索的控制，其比較方法如同天平稱重。先使二進(jìn)位制數(shù)的最高位Dn-1＝1，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到一個(gè)整個(gè)量程一半的模擬電壓VS，與輸入電壓Vin相比較，若Vin>VS,則保留這一位；若Vin<Vin，則Dn-1＝0。然后使下一位Dn-2＝1,與上一次的結(jié)果一起經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后與Vin相比較,重復(fù)這一過(guò)程，直到使D0＝1，再與Vin相比較,由Vin>VS還是Vin<V 來(lái)決定是否保留這一位。經(jīng)過(guò)n次比較后，n位寄存器的狀態(tài)即為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。這種直接逐位比較型（又稱反饋比較型）轉(zhuǎn)換器是一種高速的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換精度很高，但對(duì)干擾的抑制能力較差，常用提高數(shù)據(jù)放大器性能的方法來(lái)彌補(bǔ)。它在計(jì)算機(jī)接口電路中用得最普遍。
