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a_d转换器 [2023/05/22 14:57]
meiling
a_d转换器 [2023/05/24 13:17] (当前版本)
meiling
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 ## 什么叫A/​D转换器?​ ## 什么叫A/​D转换器?​
 +https://​www.rohm.com.cn/​electronics-basics/​ad-converters
 +
 ### A/​D转换器 ### A/​D转换器
 A/​D转换器是从自然界的现象(各种各样的应用)产生的模拟信号变换为数字信号(A/​D变换)的东西。这个工作是指由模拟信号经过采样→量化→编码变换为数字信号的一系列步骤。 A/​D转换器是从自然界的现象(各种各样的应用)产生的模拟信号变换为数字信号(A/​D变换)的东西。这个工作是指由模拟信号经过采样→量化→编码变换为数字信号的一系列步骤。
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   * 采样(S&​H)模拟输入。   * 采样(S&​H)模拟输入。
   * 同时用A/​D转换器(ADC)把模拟输入转换成3值(1.5bit)的数字值。(此处确定级别的数字输出)   * 同时用A/​D转换器(ADC)把模拟输入转换成3值(1.5bit)的数字值。(此处确定级别的数字输出)
-       模拟输入≦-VREF/​4→ D="​00"​ + 
-       ​-VREF/​4<​模拟输入≦+VREF/​4→ D="​01"​ +模拟输入≦-VREF/​4→ D="​00"​ 
-       ​+VREF/​4<​模拟输入→D="​10"​ + 
-       +-VREF/​4<​模拟输入≦+VREF/​4→ D="​01"​ 
 + 
 ++VREF/​4<​模拟输入→D="​10"​
   * 用D/​A转换器(DAC)把3值(1.5bit)的数字值转换为模拟值。   * 用D/​A转换器(DAC)把3值(1.5bit)的数字值转换为模拟值。
  
-       D="​00"​ → DAC输出:-VREF/​2 +D="​00"​ → DAC输出:-VREF/​2 
-       ​D="​01"​ → DAC输出:0 + 
-       ​D="​10"​ → DAC输出:+VREF/​2 +D="​01"​ → DAC输出:0 
-       ​ + 
-  * 普通列表项目目从采样电压扩大到减去了DAC输出电压的2倍后,输出到下一级。+D="​10"​ → DAC输出:+VREF/​2 
 + 
 +  * 从采样电压扩大到减去了DAC输出电压的2倍后,输出到下一级。
 决定了LSB的N级处理完成之后,补偿了各级别间的延迟,通过加上各个数字输出,数字信号的转变完成。 决定了LSB的N级处理完成之后,补偿了各级别间的延迟,通过加上各个数字输出,数字信号的转变完成。
 {{ ::​adc4-1-c.jpg |}} {{ ::​adc4-1-c.jpg |}}
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 {{ ::​adc5-1-c.jpg |}} {{ ::​adc5-1-c.jpg |}}
  
-{{ ::adc5-2-c.jpg |}}+{{ :adc5-2-.jpg |}}
  
 ### 特点 ### 特点
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   * 为了转换以及需要(分辨率+α)的时钟周期,转换速度为中度。(最多约10MHz的采样频率)   * 为了转换以及需要(分辨率+α)的时钟周期,转换速度为中度。(最多约10MHz的采样频率)
   * 反应良好,输入时连接复用器,轻松切换模拟信号。   * 反应良好,输入时连接复用器,轻松切换模拟信号。
 +
 +## 基本形式4(ΔΣ型)
 +###  工作
 +对模拟信号进行过采样,并使用ΔΣ调制将其转换为与模拟信号的幅度相对应的低位数据(比如1位),然后使用数字滤波器去除带外噪声并进行数据抽取处理,从而完成在原始采样频率下向数字信号的转换。
 +
 +=== 过采样 ===
 +通过用比原始采样频率更高的频率来采样,来减少量化误差。
 +{{ ::​ad6-1-cn02.jpg |}}
 +
 +=== ΔΣ调制 ===
 +通过过采样,积分器对采样电压和D/​A转换器(DAC)输出电压之间的差(Δ)进行积分(Σ)。用比较器来比较积分值和参考电压的大小,并将积分值转换为低位数据。
 +通过将输出数据延迟1个采样周期并反馈至输入进行调制,使比较器产生的量化误差在低频区域较小,在高频区域较大。
 +{{ ::​adc6-2-c.jpg |}}
 +
 +从ΔΣ调制器输出的低位数据,除了原始信号分量外,在高频区域还有较大的量化误差分量。然而,由于这些分量在频率上是分开的,并且只能用数字滤波器去除量化误差分量,因此可以实现其他方式无法实现的高分辨率。
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 +### 特点
 +  * A/​D转换器主要产品中最高的分辨率。(最多约32位)
 +  * 通常,转换速度比逐次比较型要慢。
 +  * 响应性能较差,因此不适用于在输入端连接了复用器、需要高速切换模拟信号的应用。
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