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数模转换器基础原理和常见结构
本次课内容
1、ADC的转换原理；
2、ADC的主要参数。
3、模数典型芯片介绍；
4、ADC的基本应用方法。;§8.3 模数转换器（ADC）; ADC输出与输入关系可表示如下：;§8.3.1 ADC的基本原理; 即只要采样脉冲频率fs大于或等于输入信号中最高频率fm的两倍（fs ≥2fm），则采样后的输出信号就能够不失真地恢复出模拟信号。; τCtw，故Vs的变化与Vi同步。;三、量化和编码; 因取样值为输入信号某些时刻的瞬时值，它们不可能都正好是量化单位的整数倍，即在量化时不可避免地会引入量化误差(ε)。
量化误差：有限位ADC产生的输出数据的等效模拟值与实际输入模拟量之间的差值。
量化误差的大小与量化方式、量化单位、ADC编码位数、基准电压大小有关。; 例如：FSR=1V的3位ADC，其分辨率为1/8V（1LSB）。分别采用舍入量化和截断量化两种方式，情况如下：;;(2n－1)个;Vin;Next; 首先，置DN-1＝“1”，若VP =“H”，则保留DN-1=“1”；否则，DN-1=“0”。
然后，置DN-2＝“1”，若VP =“H”，则保留DN-2=“1”；否则，DN-2=“0”。
…… D0位确定，转换结束。 ;SAR ADC 转换的时序波形
（Vin=6.8V→8位二进制数）;三、双积分式（双斜式）ADC;过程;电路;采样结束：; ⑴分辨率：能分辨的最小输入变化量。可用分辨率、相对分辨率或以数字位数表示。; ⑻信噪比（SNR）：ADC输出端信号与噪声之比，用dB表示。对于正弦波输入信号，信噪比的理论值满足6dB规则：
SNR=(6.02n＋1.76)dB
式中：n为ADC的位数，即ADC的位数每增加一位，SNR值增加约6dB。 ; 转换时间：从启动ADC转换开始到正确输出数字信号的一段时间间隔。 ;三、ADC的接口特性;§8.3.4 典型ADC介绍（ADC0809）;ADC0809工作时序图;ADC0809与8031的接口电路;1、根据分辨率确定ADC位数n
设ADC电压输入范围为FSR，位数为n，要求分辨率为M。则;2、根据采集速度确定ADC的转换速度
设系统转换速率为f；硬件延迟时间ty；ADC转换时间为tcon。则：T≤1/f 。;二、ADC的调整;三、高分辨率ADC与微处理器的接口 ;§8.4.4 ADC的应用电路; 将被采样的模拟信号变化范围变换为接近ADC输入模拟信号的满量程??围。
目的：为了减小ADC的量化误差。; 例如：被采样信号Vi=0mV～11mV；单极性ADC采用截断量化，FSR=10V，输出位数12位。量化区间大小：2.44mV;0~5V;四、常用数据处理技术;1、驱动问题：
通常，在DAC之后或ADC之前需加放大电路，对模拟信号加以放大。
2、合理使用S/H：
DAC之后加S/H可消除突跳； ADC之前加S/H可提高采样频率。
3、在芯片处需将模拟、数字地相接。;小 结
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