什么是ad转换器

1、什么是转换器将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称转换器或）;将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称转换器或）;转换器和转换器已成为信息系统中不可缺俚慕涌诘缏贰为确保系统处理结果的精确度，转换器和转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，与转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量与转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的和转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标。为转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，因此，转换一般要经过取样、保持、量化及编码4

2、个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。为取样和保持为为为为为为取为样为是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样过程示意图如图11.所示。图（）为取样电路结构，其中，传输门受取样信号控制，在的脉宽T期间，传输门导通，输出信号VO为输入信号V而在（T）期间，传输门关闭，输出信号VO。电路中各信号波形如图（）所示。TG孙一wSO)取.样1电路结构KhAu心。（E）iLt图取样电路中的信号波形通过分析可以看到，取样信号的频率愈高，所取得信号经低通滤波器后愈能真实地复现输入信号。但带来的问题是数据量增大，为保证有合适的取

3、样频率，它必须满足取样定理。取样定理：设取样信号的频率为，输入模拟信号的最高频率分量的频率为，则与必须满足下面的关系三,工程上一般取f将取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号都需要一定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。取样与保持过程往往是通过取样-保持电路同时完成的。取样-保持电路的原理图及输出波形如图11.8所.示2。取.样2-保持电路原理图图11.8取.样2-保持电路波形图电路由输入放大器、输出放大器、保持电容和开关驱动电路组成。电路中要求具有很高的输入阻抗，以减少对输入信号源的影响。为使保持阶段上所存电荷不易泄放，也应具有较高

4、输入阻抗，还应具有低的输出阻抗，这样可以提高电路的带负载能力。一般还要求电路中1现结合图来分析取样保持电路的工作原理。在时，开关闭合，电容被迅速充电，由于，因此v0V，在时间间隔内是取样阶段。在时刻断开。若的输入阻抗为无穷大、为理想开关，这样可认为电容没有放电回路，其两端电压保持为V0不变，图中到的平坦段，就是保持阶段。取样保持电路以由多种型号的单片集成电路产品。如双极型工艺的有、6混合型工艺的有、等。量化与编码数字信号不仅在时间上是离散的，而且在幅值上也是不连续的。任何一个数字量的大小只能是某个规定的最小数量单位的整数倍。为将模拟信号转换为数字量，在转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电

5、压，按某种近似方式归化到相应的离散电平上，这一转化过程称为数值量化，简称量化。量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是转换器输出的数字量。量化过程中所取最小数量单位称为量化单位，用表示。它是数字信号最低位为时所对应的模拟量，即S在量化过程中，由于取样电压不一定能被整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，用表示。量化误差属原理误差，它是无法消除的。转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。在在在在量在化过程常采用两种近似量化方式：只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式。在在只舍不入量化方式以位转换器为例，设输入信号的变化范围为V

6、采用只舍不入量化方式时，取1量化中不足量化单位部分舍弃，如数值在之间的模拟电压都当作，用二进制数表示，而数值在之间的模拟电压都当作,用二进制数表示这种量化方式的最大误差为厶。2四舍五入量化方式如采用四舍五入量化方式，则取量化单位厶，量化过程将不足半个量化单位部分舍弃,对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理。它将数值在之间的模拟电压都当作对待，用二进制表示，而数值在之间的模拟电压均当作，用二进制数00表示等。在3比较采用前一种只舍不入量化方式最大量化误差丨I而采用后一种有舍有入量化方式丨I，后者量化误差比前者小，故为多数转换器所采用。转换器的种类很多，按其工作原理不同分为直接转换器和间

7、接转换器两类。直接转换器可将模拟信号直接转换为数字信号，这类转换器具有较快的转换速度，其典型电路有并行比较型转换器、逐次比较型转换器。而间接转换器则是先将模拟信号转换成某一中间电量时间或频率，然后再将中间电量转换为数字量输出。此类转换器的速度较慢，典型电路是双积分型转换器、电压频率转换型转换器。转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同，因此生产出种类繁多的转换芯片。转换器按分辨率分为位、位、位、位、位、位和码的位、位等。按照转换速度可分为超高速（转换时间W）n次超高速（P）,高速（转换时间M）,低速（转换时间M）等。转换器按照转换原理可分为直接转换器和间接转换器。所谓直接转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。其中逐次逼近型转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高的分辨率和速度，故目前集成化芯片采用逐次逼近型者多；间接转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压时间转换型