咱们在选取和运用 A/D 的时分,依托什么目标来判别很重要。由于 AD 的品种许多,分为积分型、逐次迫临型、并行/串行比较型、Σ-Δ型等多品种型。一起目标也比较多,而且有的目标还有细微不同,在这里我是以同学们便于了解的办法去解说,假设和某一确认类型A/D 概念和原理有不同,也不会影响实践运用。
ADC 的位数
一个 n 位的 ADC 表明这个 ADC 共有 2 的 n 次方个刻度。8 位的 ADC,输出的是从 0~255 总共 256 个数字量,也便是 2 的 8 次方个数据刻度。
基准源
基准源,也叫基准电压,是 ADC 的一个重要目标,要想把输入 ADC 的信号丈量精确,那么基准源首先要准,基准源的差错会直接导致转化成果的差错。比方一根米尺,总长度本应该是 1 米,假定这根米尺被火烤了一下,实践变成了 1.2 米,再用这根米尺测物体长度的话天然就有了较大的差错。假设咱们的基准源应该是 5.10V,可是实践上供给的却是 4.5V,这样误把 4.5V 当成了 5.10V 来处理的话,差错也会比较大。
分辨率
分辨率是数字量改变一个最小刻度时,模仿信号的改变量,界说为满刻度量程与 2n-1 的比值。假定 5.10V 的电压体系,运用 8 位的 ADC 进行丈量,那么适当于 0~255 总共 256 个刻度把 5.10V 均匀分成了 255 份,那么分辨率便是 5.10/255 = 0.02V。
INL(积分非线性度)和 DNL(差分非线性度)
初学者最简单混杂的两个概念便是“分辨率”和“精度”,以为分辨率越高,则精度越高,而实践上,两者之间是没有必然联系的。分辨率是用来描绘刻度区分的,而精度是用来描绘精确程度的。相同一根米尺,刻度数相同,分辨率就适当,可是精度却能够相差很大,如图 17-2 所示。
图 17-2 米尺精度比照
图 17-2 表明的精度一望而知,不需多说。和 ADC 精度联系严重的两个目标是 INL(Integral NonLiner)和 DNL(Differencial NonLiner)。
INL 指的是 ADC 器材在所有的数值上对应的模仿值,和实在值之间差错最大的那一个点的差错值,是 ADC 最重要的一个精度目标,单位是 LSB。LSB(Least Significant Bit)是最低有用位的意思,那么它实践上对应的便是 ADC 的分辨率。一个基准为 5.10V 的 8 位 ADC,它的分辨率便是 0.02V,用它去丈量一个电压信号,得到的成果是 100,就表明它测到的电压值是 100*0.02V=2V,假定它的 INL 是 1LSB,就表明这个电压信号实在的精确值是在1.98V~2.02V 之间的,按抱负状况对应得到的数字应该是 99~101,丈量差错是一个最低有用位,即 1LSB。
DNL 表明的是 ADC 相邻两个刻度之间最大的差异,单位也是 LSB。一把分辨率是 1 毫米的尺子,相邻的刻度之间并不都刚好是 1 毫米,而总是会存在或大或小的差错。同理,一个 ADC 的两个刻度线之间也不总是精确的等于分辨率,也是存在差错,这个差错便是 DNL。
一个基准为 5.10V 的 8 位 ADC,假定它的 DNL 是 0.5LSB,那么当它的转化成果从 100 添加到 101 时,抱负状况下实践电压应该添加 0.02V,但 DNL 为 0.5LSB 的状况下实践电压的添加值是在 0.01~0.03V 之间。值得一提的是 DNL 并非必定小于 1LSB,许多时分它会等于或大于 1LSB,这就适当所以必定程度上的刻度紊乱,当实践电压坚持不变时,ADC 得出的成果或许会在几个数值之间跳动,很大程度上便是由于这个原因(但并不完全是,由于还有无时无处不在的搅扰的影响)。
转化速率
转化速率,是指 ADC 每秒能进行采样转化的最大次数,单位是 sps(或 s/s、sa/s,即 samples per second),它与 ADC 完结一次从模仿到数字的转化所需求的时刻互为倒数联系。ADC 的品种比较多,其间积分型的 ADC 转化时刻是毫秒级的,归于低速 ADC;逐次迫临型 ADC转化时刻是奇妙级的,归于中速 ADC;并行/串行的 ADC 的转化时刻可到达纳秒级,归于高速 ADC。
ADC 的这几个首要目标我们先了解一下,关于其它的,作为一个入门级其他选手来说,先不着急深化了解。今后运用过程中遇到了,再查找相关材料深化学习,当时重点是在头脑中树立一个 ADC 的基本概念。