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adc

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ADC,Analog-to-Digital Converter的缩写,指模/数转换器或者模拟/数字转换器。是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号,例如温度、压力、声音或者图像等,需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能,在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

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adc简介

  ADC,Analog-to-Digital Converter的缩写,指模/数转换器或者模数转换器[1] 。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号,例如温度、压力、声音或者图像等,需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能,在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

  与之相对应的DAC,Digital-to-Analog Converter,它是ADC模数转换的逆向过程。

  ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号,长短播电台发接收等。

adc百科

  ADC,Analog-to-Digital Converter的缩写,指模/数转换器或者模数转换器[1] 。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号,例如温度、压力、声音或者图像等,需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能,在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

  与之相对应的DAC,Digital-to-Analog Converter,它是ADC模数转换的逆向过程。

  ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号,长短播电台发接收等。

  速度和精度

  模拟数字转换器的速度根据其种类有较大的差异。威尔金森模拟数字转换器受到其时钟率的限制。频率超过300兆赫兹已经成为可能。转换所需的时间直接与通道的数量成比例。对于一个逐次逼近(successive-approximation)模拟数字转换器,其转换时间与通道数量的对数成比例。这样,大量通道可以使逐次逼近转换器比威尔金森转换器快。然而,威尔金斯转换器小号的时间是数字的,而逐次逼近转换器是模拟的。由于模拟的自身就比数字的更慢,当通道数量增加,所需的时间也增加。这样,其在工作时具有相互竞争的过程。Flash模拟数字转换器是这三种里面最快的一种,转换基本是以一个单独平行的过程。对于一个8位单元,转换可以在十几个纳秒的时间内完成。

  人们期望在速度和精确度之间达到一个最佳平衡。Flash模拟数字转换器具有与比较器水平的漂移和不确定性,这将导致通道宽度的不均一性。结果是Flash模拟数字转换器的线性不佳。对于逐次逼近模拟数字转换器,糟糕的线性也很明显,不过这还是比Flash模拟数字转换器好一点。这里,非线性是源于减法过程的误差积累。在这一点上,威尔金森转换器是表现最好的。它们拥有最好的微分非线性。其他种类的转换器则要求通道平滑,以达到像威尔金森转换器的水平。

  数字输出选择

  1.高端仪表促进了更快的ADC速度和更多的通道数与密度,设计者必须评估转换器的输出格式,以及基本的转换性能。

  2.主要的输出选项是CMOS(互补金属氧化物半导体)、LVDS(低压差分信令),以及CML(电流模式逻辑)。

  3.要考虑的问题包括:功耗、瞬变、数据与时钟的变形,以及对噪声的抑制能力。

  4.对于布局的考虑也是转换输出选择中的一个方面,尤其当采用LVDS技术时。

  当设计者有多种ADC选择时,他们必须考虑采用哪种类型的数字数据输出:CMOS(互补金属氧化物半导体)、LVDS(低压差分信令),还是CML(电流模式逻辑)。ADC中所采用的每种数字输出类型都各有优缺点,设计者应结合自己的应用来考虑。这些因素取决于ADC的采样速率与分辨率、输出数据速率,以及系统设计的功率要求,等等。

  ADC原理

  下面我们以逐次逼近ADC为例介绍一下其原理。逐次逼近ADC的工作原理是它首先得到最高的有效位,然后是第二个最高有效位,直到得到最后一个。ADCV08832是一个低功耗版本的器件,它的操作电压较低。

  对于任何逐次逼近ADC,都有5个组成部分:第一部分是DAC,其中含有一个算术逻辑测试单元,会比较DAC的输出和模拟信号的输入,直到两者接近;第二部分是输出寄存器;第三部分是比较器,逐次逼近ADC仅含有一个比较器,所以功耗和管芯尺寸都比较小;第四部分是逻辑电路;第五部分是时钟。

  逐次逼近型ADC在逐次逼近的方法上分为两种,以3比特采样为例,它首先将基准电压分为7个比较电压,使输入信号同时与这7个电压进行比较,最接近的比较电压是表示数值;第二种是将输入电压逐次接近电压的二分之一、四分之一、八分之一等,顺序产生比较后的数字信号。

  ADC应用

  音乐录制

  模拟数字转换器对于目前的音乐复制技术至关重要。由于大多数音乐都在计算机上制作,当模拟信号被录制,就需要一个模拟数字转换器来创建脉冲编码调制(PCM)数据流,并可以以数字音乐格式刻录在CD上。

  信号处理

  在模拟信号需要以数字形式处理、存储或传输时,模拟数字转换器几乎必不可少。例如,快速视频模拟数字转换器在电视调谐卡中得到了应用。8,10,12或16位的慢速在片(On-chip)模拟数字转换器在单片机里十分普遍。

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