模数转换器
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- 颁布功夫：2015/5/29 10:32:57
- 作者：东升国际官网电气
界说
凭据《
GB/T 2900.56-2008 电工术语 节造技术》的界说，，，，，， ，
模数转换器（Analog-to-digital converter，，，，，， ，ADC，，，，，， ，A/D，，，，，， ，AD）是指将模拟输入信号转换成数字输出信号的转换器。。 。。。
01采样
采样也称取样，，，，，， ，指把功夫域或空间域的陆续量转化成离散量的过程。。 。。。模数转换器每隔肯定的功夫距离对陆续信号采样，，，，，， ，得到当不断间点上陆续信号的离散值，，，，，， ，也就是陆续信号转换为离散信号。。 。。。
02量化编码
模数转换器将采样得到的离散信号转换为幅值量化的数字信号。。 。。。通常，，，，，， ，我们所说的“采样”是指采样和量化结合的过程。。 。。。
03采样频率
采样频率暗示数字信号采样自模拟信号的速度，，，，，， ，对模拟信号采样的频度。。 。。。它代表了离散信号在和时域和空间域上的精确度。。 。。。
04采样定理
采样定理是指在进行模拟数字信号的转换过程中，，，，，， ，当采样频率大于信号中最高频率（信号带宽）的2倍时，，，，，， ，采样之后的数字信号齐全地保留了原始信号中的信息。。 。。。
采样得到的数字信号是对模拟信号的不齐全描述，，，，，， ，两次采样点之间的模拟信号是未知的。。 。。。若是采样频率高于模拟信号变动的频率，，，，，， ，那么能够假定两次采样点之间的模拟信号的值是介于这两次采样值，，，，，， ，但是若是采样频率低于模拟信号变动的频率，，，，，， ，那么如果是不成立的。。 。。。
所以采样定理确定了信号最高频率的上限，，，，，， ，或能获取陆续信号的所有信息的采样频率的下限。。 。。。
05混叠
若是信号带宽高于或蹬宗奈奎斯特频率（即采样频率的二分之一），，，，，， ，会导致混叠景象。。 。。。带宽高于奈奎斯特频率的信号会被沉建成低于奈奎斯特频率的混叠信号（混叠信号的频率为信号频率与采样率之差）；；；；；带宽蹬宗奈奎斯特频率的信号会被沉建成频率不变，，，，，， ，但是幅值相位变动的混叠信号。。 。。。
例如：一个2KHZ的正弦信号在1.5KHZ采样频率的转换后，，，，，， ，会被沉建为500HZ的正弦信号。。 。。。一个2KHZ的正弦信号在2KHZ采样频率的转换后，，，，，， ，会被沉建为2KHZ幅值相位产生变动的正弦信号。。 。。。
为了预防混叠景象，，，，，， ，通常选取两种措施：
1、提高采样频率，，，，，， ，达到信号最高频率的两倍以上；；；；；
2、输入信号通过低通滤波器（通常称为抗混叠滤波器）进行滤波处置，，，，，， ，过滤掉频率高于采样率一半的信号。。 。。。
“这是一款8位、10位的AD”，，，，，， ，这里的8位、10位就是模数转换器的分辨率，，，，，， ，它暗示为模拟信号能够编码成数字信号值的个数（28 = 256，，，，，， ，210 = 1024）。。 。。。它是模数转换器关键指标之一，，，，，， ，关系着模数转换器的精度（数值大幼方面的精度）。。 。。。
例如：丈量0~5V领域内的电压信号，，，，，， ，选取8位、10位的AD同时对1V电压进行采样。。 。。。
8位AD芯片，，，，，， ，将0~5V分化成256个可能取的数字值，，，，，， ，10位AD芯片，，，，，， ，将0~5V分化成1024个可能获得数字值，，，，，， ，若同时选取“四舍五入”的方式处置量化误差，，，，，， ，则8位AD理论采到的值为0.99609V，，，，，， ，10位AD理论采到的值为1.00096，，，，，， ，误差别离为0.3%和0.01%。。 。。。
模数转换的过程中有多个处所会带来误差。。 。。。
1、量化误差。。 。。。采样量化过程中注定会造成误差，，，，，， ，选取高分辨率的AD芯片，，，，，， ，只能减幼误差，，，，，， ，而不能解除误差。。 。。。
2、非线性误差。。 。。。由于电路的噪声、积分效应等造成的误差。。 。。。
3、时基误差，，，，，， ，也成为孔径误差。。 。。。由于时钟振荡不良，，，，，， ，通常在对模拟信号采样，，，，，， ，离散化时出现，，，，，， ，即：采样信号可能造成了，，，，，， ，能够看作是一种相位误差。。 。。。
直接ADC是将输入模拟电压直接转换成数字量，，，，，， ，如并联比力型ADC和逐次比力型ADC；；；；； 间接ADC是先将输入模拟电压转换成功夫或频率，，，，，， ，而后再把这些中央量转换成数字量，，，，，， ，如双积分型ADC。。 。。。
01并联比力型模数转换器
利益：选取各量级同时并行比力，，，，，， ，各位输出码同时并行产生，，，，，， ，因而转换速度快，，，，，， ，转换速杜纂输出码位数无关。。 。。。
弊端：成本高、功耗大，，，，，， ，所用元件数量随ADC位数的增长，，，，，， ，以几何级数上升。。 。。。合用于要求高速、低分辨率的场所。。 。。。
02逐次逼近型模数转换器
特点：逐次逼近型ADC每次转换必要n+1个节拍脉冲能力实现，，，，，， ，比并联比力型ADC转换速度慢，，，，，， ，属于中速ADC器件。。 。。。另表，，，，，， ，当位数较多时，，，，，， ，所需的元、器件比并联比力型少得多，，，，，， ，利用较广。。 。。。
03双积分型模数转换器
利益：
。。 。。。1）抗滋扰能力强。。 。。。采样电压是采样功夫内输入电压的均匀值。。 。。。
。。 。。。2）不变性好，，，，，， ，转换精度高。。 。。。通过两次积分把VI和VREF之比造成两次计数值之比，，，，，， ，只有求RC和TC在两次积分时维持不变即可。。 。。。
。。 。。。3）非线性误差幼。。 。。。转换了局与积分功夫常数RC无关，，，，，， ，解除了积分非线性带来的误差。。 。。。
弊端：转换速度低。。 。。。
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