何謂ADC ― 全方位學(xué)習模數轉換器(ADC)

在電子領(lǐng)域中模擬技術(shù)是被公認的最難的技術(shù)，眾多資深的模擬工程師無(wú)一不是從百上千次的實(shí)踐中不斷學(xué)習，不斷摸索。但是作為初級的模擬工程師呢?如何能夠快速的上手并在模擬技術(shù)領(lǐng)域快速的成長(cháng)呢?電子發(fā)燒友網(wǎng)作為電子行業(yè)的網(wǎng)站為上百萬(wàn)工程師提供電子資訊及電子技術(shù)資料及方案，幫助更多的工程師成長(cháng)。本文針對模擬工程師的必備知識-模數轉換器(ADC)進(jìn)行了知識整理與講解，讓大家較全面的學(xué)習ADC的知識。

什么是ADC,ADC是什么意思

adc: Analog-to-Digital Converter的縮寫(xiě),意思是模/數轉換器。實(shí)現把模擬信號轉變?yōu)閿底至康脑O備稱(chēng)為模—數(A/D)轉換器，簡(jiǎn)稱(chēng)ADC

ADC(A/D轉換器)

在A(yíng)DC轉換器中，一般經(jīng)過(guò)采樣、保持、量化和編碼這四個(gè)步驟來(lái)完成從模擬量到數字量的轉換。

(1)采樣與保持

(2)量化與編碼

數字信號最低有效位的1即1LSB所代表的數量就是這個(gè)最小數量單位，稱(chēng)為量化單位，用Δ表示。

將采樣輸出電壓用最小單位的整數倍來(lái)表示，這個(gè)過(guò)程就叫量化。

將量化的結果用代碼表示出來(lái)的過(guò)程就稱(chēng)為編碼。編碼輸出的結果就是A/D轉換器的輸出。

A/D轉換電路方式

模—數轉換器根據其工作原理大致分為并行式和并/串式A/D、逐次逼近式、雙積分式和計數比較式A/D等幾種形式。

逐次逼近式A/D由電壓比較器、D/A轉換器、逐次逼近寄存器(SAR)和控制邏輯等組成。

ADC0808/0809

IN0～IN7：模擬量輸入腳;

ADDA、ADDB、ADDC：通道地址輸入端。

CLOCK：時(shí)鐘輸入端。

ALE：地址鎖存允許端。

START：?jiǎn)?dòng)脈沖輸入端。

EOC：轉換結束信號端。

OE：允許輸出端。

D7～D0引腳：轉換所得8位數據在這8個(gè)管腳上輸出，D7是最高位，D0是最低位。

UCC：電源正極輸入端，接+5 V。

GND：地端，電源負極接至該端。

UREF(+)和UREF(-)：分別為基準電壓UREF的高電平端和低電平端。

ADC的主要技術(shù)參數

(1)分辨率

A/D的分辨率是使A/D輸出數字量最低位變化1所對應的輸入模擬電壓變化的大小值。分辨率也用輸出二進(jìn)制數的位數來(lái)表示，如8位A/D的分辨率就是8，位數越多，誤差越小，轉換精度也越高。

(2)量化誤差

用數字量近似表示模擬量的過(guò)程稱(chēng)為量化。A/D轉換一般是按四舍五入原則進(jìn)行的，由此產(chǎn)生的誤差稱(chēng)為量化誤差，量化誤差小于等于1LSB。

(3)精度

精度分為絕對精度和相對精度。

在一個(gè)A/D中，任何數碼所對應的實(shí)際模擬電壓與其理想的電壓之差并不是一個(gè)常數，把差值中的最大值定義為該A/D的絕對精度;而相對精度則定義為這個(gè)最大差值與滿(mǎn)刻度模擬電壓的百分數，或者用二進(jìn)制分數來(lái)表示相對應的數字量。

(4)轉換時(shí)間

轉換時(shí)間是完成一次A/D轉換所需要的時(shí)間，這是指從啟動(dòng)A/D轉換器開(kāi)始到獲得相應數據所需要的總時(shí)間。