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發(fā)布時間:2021-08-19 10:23  

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

采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個比較器、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,好像用天平稱物體,從重到輕逐級增減砝碼進行試探。逐次逼近法轉(zhuǎn)換過程是:初始化時將逐次逼近寄存器各位清零;轉(zhuǎn)換開始時,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,稱為 Vo,與送入比較器的待轉(zhuǎn)換的模擬量Vi進行比較,若Vo<Vi,該位1被保留,否則被清除。目前,基于CMOS的高性能相機能達到約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。重復此過程,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。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進行的。



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



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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。該顯示界面包含了時域信息(其示出了集中于轉(zhuǎn)換器工作范圍內(nèi)的偏置正弦波)、一個富里葉變換(指示了頻譜誤差分量)和詳細的表列讀數(shù)。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。



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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)時不會增加與CPU的連線,因此, VFC為AD 轉(zhuǎn)換技術(shù)提供了一種廉價而有效的解決辦法。