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發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 10:23  

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逐次逼近式A/D是比較常見(jiàn)的一種A/D轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換的時(shí)間為微秒級(jí)。

采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個(gè)比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成,逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器原理圖基本原理是從高位到低位逐位試探比較,好像用天平稱(chēng)物體,從重到輕逐級(jí)增減砝碼進(jìn)行試探。逐次逼近法轉(zhuǎn)換過(guò)程是:初始化時(shí)將逐次逼近寄存器各位清零;轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí),先將逐次逼近寄存器位置1,送入D/A轉(zhuǎn)換器,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后生成的模擬量送入比較器,稱(chēng)為 Vo,與送入比較器的待轉(zhuǎn)換的模擬量Vi進(jìn)行比較,若Vo<Vi,該位1被保留,否則被清除。目前,基于CMOS的高性能相機(jī)能達(dá)到約5,000幀/秒的水平。然后再置逐次逼近寄存器次高位為1,將寄存器中新的數(shù)字量送D/A轉(zhuǎn)換器,輸出的 Vo再與Vi比較,若Vo<Vi,該位1被保留,否則被清除。重復(fù)此過(guò)程,直至逼近寄存器低位。轉(zhuǎn)換結(jié)束后,將逐次逼近寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器,得到數(shù)字量的輸出。逐次逼近的操作過(guò)程是在一個(gè)控制電路的控制下進(jìn)行的。



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采樣是AD轉(zhuǎn)換的速度性能指標(biāo),通俗的說(shuō)就是每秒里能采樣多少次,采樣次數(shù)越高芯片性能越好。如果對(duì)采樣不理解,也可以用另一種方式理解,就是一個(gè)AD轉(zhuǎn)換芯把電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值這個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間,時(shí)間越短越好。



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A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制(或十進(jìn)制)數(shù)的位數(shù)來(lái)表示。該顯示界面包含了時(shí)域信息(其示出了集中于轉(zhuǎn)換器工作范圍內(nèi)的偏置正弦波)、一個(gè)富里葉變換(指示了頻譜誤差分量)和詳細(xì)的表列讀數(shù)。它說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力。從理論上講,n位輸出的A/D轉(zhuǎn)換器能區(qū)分2n個(gè)不同等級(jí)的輸入模擬電壓,能區(qū)分輸入電壓的值為滿(mǎn)量程輸入的1/2n。在輸入電壓一定時(shí),輸出位數(shù)愈多,分辨率愈高。例如A/D轉(zhuǎn)換器輸出為8位二進(jìn)制數(shù),輸入信號(hào)值為5V,那么這個(gè)轉(zhuǎn)換器應(yīng)能區(qū)分出輸入信號(hào)的電壓為19.53mV。



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VFC式AD 轉(zhuǎn)換器脈沖頻率與輸入電壓成比例,其精度高、線性度好、轉(zhuǎn)換速度居中、轉(zhuǎn)換位數(shù)與速度可調(diào)、與CPU的連線少,且增加轉(zhuǎn)換位數(shù)時(shí)不會(huì)增加與CPU的連線,因此, VFC為AD 轉(zhuǎn)換技術(shù)提供了一種廉價(jià)而有效的解決辦法。