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發(fā)布時間:2021-07-13 07:26  

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a/d 轉(zhuǎn)換器即模數(shù)轉(zhuǎn)換器,或簡稱 adc,通常是指一個將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。 通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為一個輸出的數(shù)字信號。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義,僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn),比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為可轉(zhuǎn)換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。ads5422是14bit的采樣頻率可達62msps的高速ad轉(zhuǎn)換芯片,采用單-5v電源供電,在采樣頻率為10m時其動態(tài)范圍為82db,信噪比達到72db,其數(shù)字量輸出可以直接和5v或者3。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)是轉(zhuǎn)換的精度,通常用輸出的數(shù)字信號的位數(shù)的多少表示。轉(zhuǎn)換器能夠準(zhǔn)確輸出的數(shù)字信號的位數(shù)越多,表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號的能力越強,轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。



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a/d轉(zhuǎn)換器的功能是把模擬量變換成數(shù)字量。由于實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的工作原理和采用工藝技術(shù)不同,因此生產(chǎn)出種類繁多的a/d轉(zhuǎn)換芯片。a/d轉(zhuǎn)換器按分辨率分為4位、6位、8位、10位、14位、16位和bcd碼的31/2位、51/2位等。按照轉(zhuǎn)換速度可分為超高速(轉(zhuǎn)換時間≤330ns),次超高速(330~3.3μs),高速(轉(zhuǎn)換時間3.3~333μs),低速(轉(zhuǎn)換時間>330μs)等。a/d轉(zhuǎn)換器按照轉(zhuǎn)換原理可分為直接a/d轉(zhuǎn)換器和間接a/d轉(zhuǎn)換器。所謂直接a/d轉(zhuǎn)換器,是把模擬信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,如逐次逼近型,并聯(lián)比較型等。將采樣所得信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號往往需要一定的時間,為了給后續(xù)的量化編碼電路提供一個穩(wěn)定值,采樣電路的輸出還必須保持一段時間,而采樣與保持過程都是同時完成的。其中逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器,易于用集成工藝實現(xiàn),且能達到較高的分辨率和速度,故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型者多;間接a/d轉(zhuǎn)換器是先把模擬量轉(zhuǎn)換成中間量,然后再轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,如電壓/時間轉(zhuǎn)換型(積分型),電壓/頻率轉(zhuǎn)換型,電壓/脈寬轉(zhuǎn)換型等。其中積分型a/d轉(zhuǎn)換器電路簡單,抗干擾能力強,切能作到高分辨率,但轉(zhuǎn)換速度較慢。有些轉(zhuǎn)換器還將多路開關(guān)、基準(zhǔn)電壓源、時鐘電路、譯碼器和轉(zhuǎn)換電路集成在一個芯片內(nèi),已超出了單純a/d轉(zhuǎn)換功能,使用十分方便。



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A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進制(或十進制)數(shù)的位數(shù)來表示。它說明A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講,n位輸出的A/D轉(zhuǎn)換器能區(qū)分2n個不同等級的輸入模擬電壓,能區(qū)分輸入電壓的值為滿量程輸入的1/2n。在輸入電壓一定時,輸出位數(shù)愈多,分辨率愈高。例如A/D轉(zhuǎn)換器輸出為8位二進制數(shù),輸入信號值為5V,那么這個轉(zhuǎn)換器應(yīng)能區(qū)分出輸入信號的電壓為19.53mV。編程過程可分為三步:(1)根據(jù)設(shè)計要求寫出與或邏輯表達式的布爾方程。