首先思考一个问题,我们的世界是数字的还是模拟的? 当然是模拟的了,所有的量都是在一定范围内连续变化的。我们为了能够更加方便的描述这些量,对它们进行了数字化。而数字量就不一样了,它是分立的的几个值。举个例子,我们形容一个人的身高,模拟的说法是一米七到一米七五之间,数字的说法就是一米七三。 接下来说 AD 转换器,它的出现也是为了让我们能更方便、更直接的描述电压的高低。AD 转换器,英文全称为 Analog-to-Digital Converter,是模拟量到数字量的一个转换过程,主要用于电压的采集。它的出现就如同有了一把尺子,很容易就能量出电压的高低。 在电子设备中,经常要检测各种模拟量:温度、压力、速度、流量、重力加速度等等,这些模拟量都被相应的传感器转换为电压信号,我们只需要测量电压的高低,就能得到相应参数。 AD 的主要参数有哪些? 1、AD 的位数:表明这个 AD 共有 2^n 个刻度,8 位 AD,输出的刻度是 0~255. 2、分辨率:就是 AD 能够分辨的最小的模拟量变化,假设 5.10V 的系统用 8 位的 AD 采样,那么它能分辨的最小电压就是 5.10/255=0.02V。 3、INL:Interger NONliner 积分非线性度,表示了 ADC 器件在所有的数值点 上对应的模拟值,和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是,输出数值偏离线性最大的距离。单位是 LSB(即最低位所表示的量)。比如 12 位 ADC:TLC2543, INL 值为 1LSB。那么,如果基准 4.095V,测某电压得的转换结果是 1000,那么,真实电压值可能分布在 0.999~1.001V 之间。 4、DNL:Differencial NonLiner-差分非线性度,理论上说,模数器件相邻 量个数据之间,模拟量的差值都是一样的。就相一把疏密均匀的尺子。但实际并不如此。一把分辨率 1 毫米的尺子,相邻两刻度之间也不可能都是 1 毫米整。那么, ADC 相邻两刻度之间最大的差异就叫差分非线性值(Differencial NonLiner)。 DNL 值如果大于 1,那么这个 ADC 甚至不能保证是单调的,输入电压增大,在某个点数值反而会减小。这种现象在 SAR(逐位比较)型 ADC 中很常见。5、基准源:有内部基准源、外部基准源等等。6、转换速率:也就是转换周期的倒数,转换周期就是完成一次 AD 转换所需的时间。
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