ADC的分辨率指的是模数转换器所能表示的最大数是多少,即ADC的位数,如果ADC是10位ADC,那么分辨率是2的10次方,即1024的分辨率,如果模拟量是温度,测量范围是0~100度,那么可以把100度分成1024份,每一份你都能感知,当温度有100/1024度的变化时,能测量出来。
采样率指ADC每秒钟会进行多少次的模拟量转数字量的操作,如10K/s就是说ADC每秒钟,就采集了10K个模拟量,并将模拟量转换为数字量。当采样声时,一般的采样率是44Kbps/s,当采样温度时,几K/s的采样率就够了。
基本原理:
这种转换器的基本原理是把输入的模拟信号按规定的时间间隔采样,并与一系列标准的数字信号相比较,数字信号逐次收敛,直至两种信号相等为止。然后显示出代表此信号的二进制数,模拟数字转换器有很多种,如直接的、间接的、高速高精度的、超高速的等。
每种又有许多形式。同模拟数字转换器功能相反的称为“数字模拟转换器”,亦称“译码器”,它是把数字量转换成连续变化的模拟量的装置,也有许多种和许多形式。
AD转换器称为模数转换器,可以将模拟信号转换成数字信号的电路。
模拟数字转换器即AD转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件,通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。
AD转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,AD转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。
模数转换器通常将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号,ADC作为电路中重要的元器件,本文将介绍模数转换器的基本原理、转换步骤、主要技术指标以及不同类型ADC的特点。
1 模数转换器的基本原理
将模拟量转换成数字量的过程称为“模数转换”。完成模数转换的电路 称为模数转换器,简称 ADC(Analog to Digital Converter)。
2 实现模数转换的步骤
模数转换一般要经过采样、保持和量化、编码这几个步骤。
采样定理:当采样频率大于模拟信号中最高频率成分的两倍时,采样 值才能不失真的反映原来模拟信号。
3 模数转换器的主要技术指标
转换精度 集成 ADC 用分辨率和转换误差来描述转换精度。
(1)分辨率
通常以输出二进制或十进制数字的位数表示分辨率的高低,因为位数越多,量化单位越小,对输入信号的分辨能力就越高。
例如:输入模拟电压的变化范围为 0~5 V,输出 8 位二进制数可以
分辨的最小模拟电压为 5 VTImes;2-8 =20 mV;而输出 12 位二进制数可以
分辨的最小模拟电压为 5 VTImes;2-12≈1.22 mV。
(2) 转换误差
它是指在零点和满度都校准以后,在整个转换范围内,分别测量各个 数字量所对应的模拟输入电压实测范围与理论范围之间的偏差,取其 中的最大偏差作为转换误差的指标。通常以相对误差的形式出现,并 以 LSB 为单位表示。例如 ADC0801 的相对误差为±¼ LSB。
转换速度
完成一次模数转换所需要的时间称为转换时间。大多数情况下,转换 速度是转换时间的倒数。
ADC 的转换速度主要取决于转换电路的类型,并联比较型 ADC 的转换速度最高(转换时间可小于 50 ns),逐次逼近型 ADC 次之(转 换时间在 10~100μs 之间),双积分型 ADC 转换速度最低(转换时 间在几十毫秒至数百毫秒之间)。
4 模数转换器的构成及不同类型模数转换器的特点
模数转换器的种类很多,按工作原理的不同,可分成间接 ADC 和直 接 ADC。
间接 ADC 是先将输入模拟电压转换成时间或频率,然后再把这些中 间量转换成数字量,常用的有中间量是时间的双积分型 ADC。
直接 ADC 则直接转换成数字量,常用的有并联比较型 ADC 和逐次 逼近型 ADC。
并联比较型ADC:由于并联比较型ADC采用各量级同时并行比较, 各位输出码也是同时并行产生,所以转换速度快是它的突出优点,同 时转换速度与输出码位的多少无关。并联比较型ADC的缺点是成本 高、功耗大。因为n位输出的ADC,需要 2n 个电阻,(2n -1)个比较器和D触发器,以及复杂的编码网络,其元件数量随位数的增加,以 几何级数上升。所以这种ADC适用于要求高速、低分辩率的场合。 逐次逼近型ADC:逐次逼近型ADC是另一种直接ADC,它也产生一 系列比较电压VR,但与并联比较型ADC不同,它是逐个产生比较电压, 逐次与输入电压分别比较,以逐渐逼近的方式进行模数转换的。逐次 逼近型ADC每次转换都要逐位比较,需要(n+1)个节拍脉冲才能完 成,所以它比并联比较型ADC 的转换速度慢,比双分积型ADC要快 得多,属于中速ADC器件。另外位数多时,它需用的元器件比并联比 较型少得多,所以它是集成ADC中,应用较广的一种。
双积分型 ADC:属于间接型 ADC,它先对输入采样电压和基准电压 进行两次积分,以获得与采样电压平均值成正比的时间间隔,同时在 这个时间间隔内,用计数器对标准时钟脉冲(CP)计数,计数器输 出的计数结果就是对应的数字量。双积分型 ADC 优点是抗干扰能力 强;稳定性好;可实现高精度模数转换。主要缺点是转换速度低,因此这种转换器大多应用于要求精度较高而转换速度要求不高的仪器 仪表中,例如用于多位高精度数字直流电压表中。
1、SSI是小规模集成电路的缩写。
全称:Small-scale integration。
2、MSI是中等规模集成电路的缩写。
全称:Middle-scale integration。
3、LSI是大规模集成电路的缩写。
全称:Large-scale integration。
4、VLSI是甚大规模集成电路的缩写。
全称:Very-Large-scale integration。
5、ULSI是超大规模集成电路的缩写。
全称:Ultra-Large-scale integration。
6、ADC是模数转换器的缩写。
全称:Analog-Digital Convertor。
7、DAC是数模转换器的缩写。
全称:Digital-Analog Convertor。
扩展资料:
按照所处理信号形式的不同,通常可将电子电路分为模拟电路和数字电路两大类。用于传递和处理模拟信号的电子电路称为模拟电路;对数字信号进行传递、处理的电子电路称为数字电路。
模拟电路通常注重的是信号的放大、信噪比、工作频率等问题。常见的有放大器电路、滤波电路、变压电路等。如收音机、电视机、电话机、变压器等电路。
数字电路被广泛地应用于数字电子计算机、数字通信系统、数字式仪表、数字控制装置及工业逻辑系统等领域,能够实现对数字信号的传输、逻辑运算、计数、寄存、显示及脉冲信号的产生和转换等功能。
模拟电路和数字电路的结合越来越广泛,在技术上正趋向于把模拟信号数字化,以获取更好的效果,如数码相机、数码电视机等。
进行电子电路设计的中心任务是按功能要求设计出具有该功能的电路,或者可以说。
设计完备的电路,使其能够完成预期的功能。
一般地说,电子电路设计的内容或步骤为:
1、先分析所要实现的功能,并对其功能进行归类整合,明确输入变量、输出变量和中间变量。
2、提出电路的功能要求,明确各功能块的功能及其相互间的连接关系,并作框图设计。
3、确定或者设计各单元电路,确定其中的主要器件,给出单元电路图。
4、整合各单元电路,规范设计统一的供电电路即电源电路,并做好级联的设计。
5、设计详尽电路全图,确定全部元器件并给出需用元器件清单。
6、根据元器件和电路设计印制电路板图,并给出相应的元器件分布图、接线图等。如果是整机的,一般还要提供整机结构图。
7、实现工艺比较复杂以及有特殊工艺要求的,需要给出工艺要求说明,或者给出工艺设计报告。
8、进行业余设计或者属于单体实验开发类的电路设计时,还要经过调试与测试。并给出实验与测试的结果。
9、写出设计说明书或者设计报告。
参考资料来源:百度百科-电子电路
ADC有效数字存储位情况复杂:
ADC位数的确定
ADC位数是根据传输方式和噪声来计算的。如,64QAM/7/8码率在视频解码正常的最低信噪比为28dB(某种衰落信道下);OFDM在轻微削波时的峰均比假设为11dB,所以ADC的最大信噪比至少要40dB,考虑信号波动给AGC留出3dB的余量,那么ADC至少要42/6=7位。剩下的就应该是考虑到噪声等因素留的余量了。
ADC每增加一位,信噪比提高6dB,前提是输入ADC的波形没有噪声。模拟信号的信噪比是一定的,ADC之后的信号的最高信噪比也就定了。
我觉得得分情况。有两点:首先RF指标不可能无限高的;其次,RF指标越高成本越高。对低成本系统,是链路预算决定射频指标,如wlan;对高成本系统,可能是RF指标决定链路预算,如星际通信。
选AD,看接收信号的动态范围要求和解调性能的要求。 非线性指标,取决于接收信号的特性以及干扰的特性。
ADC有效位数的理解
假设一个12位非理想的ADC,其ENOB为10bit,这并不表示把ADC的后两位删掉就可以当做一个理想的10bitADC来使用,如果去掉后两位把该ADC作为一个10bit的ADC来测试,你会发现它的ENOB不到10bit。
ENOB的计算方法是使用ADC测量出的SNDR根据公式SNDR=6.02*ENOB+1.76换算而来的,从这个公式我们可以明白这里ENOB的意思是12bit非理想ADC的SNDR与理想的10bitADC的SNR相等。
对于一个非理想的ADC,其输出不仅有量化噪声,还有失真引起的高次谐波,所以会在SNDR的计算中抵消一部分精度。
ADC/模数转换器简介
模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
分类及特点
模数转换器的种类很多,按工作原理的不同,可分成间接ADC和直接ADC。间接ADC是先将输入模拟电压转换成时间或频率,然后再把这些中间量转换成数字量,常用的有双积分型ADC。直接ADC则直接转换成数字量,常用的有并联比较型ADC和逐次逼近型ADC。
并联比较型ADC:采用各量级同时并行比较,各位输出码也是同时并行产生,所以转换速度快。并联比较型ADC的缺点是成本高、功耗大。
逐次逼近型ADC:它产生一系列比较电压VR,但它是逐个产生比较电压,逐次与输入电压分别比较,以逐渐逼近的方式进行模数转换的。它比并联比较型ADC的转换速度慢,比双分积型ADC要快得多,属于中速ADC器件。
双积分型ADC:它先对输入采样电压和基准电压进行两次积分,获得与采样电压平均值成正比的时间间隔,同时用计数器对标准时钟脉冲计数。它的优点是抗干扰能力强,稳定性好;主要缺点是转换速度低。
ADC工作原理

输入端输入的模拟电压,经采样、保持、量化和编码四个过程的处理,转换成对应的二进制数码输出。采样就是利用模拟开关将连续变化的模拟量变成离散的数字量,如上图中波形③所示。由于经采样后形成的数字量宽度较窄,经过保持电路可将窄脉冲展宽,形成梯形波,如波形④所示。量化就是将阶梯形模拟信号中各个电压值转化为某个最小单位的整数倍,便于用数字量来表示。编码就是将量化的结果(即整数倍值)用二进制数码来表示。。这个过程就实现了模/数转换。目前集成模/数转换器种类较多,有8位、10位模/数转换器。
A/D转换器称为模数转换器,可以将模拟信号转换成数字信号的电路。
A/D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,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4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。
数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC。一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量(或参考量)为基准的模拟量的转换器,作用是把数字量转变成模拟的器件。
扩展资料:
模数转换的方法从转换原理来分可分为直接法和间接法两大类:
1、直接法是直接将电压转换成数字量。
它用数模网络输出的一套基准电压,从高位起逐位与被测电压反复比较,直到二者达到或接近平衡。直接逐位比较型转换器是一种高速的数模转换电路,转换精度很高,但对干扰的抑制能力较差,常用提高数据放大器性能的方法来弥补。它在计算机接口电路中用得最普遍。
2、间接法不将电压直接转换成数字,而是首先转换成某一中间量,再由中间量转换成数字。
常用的有电压-时间间隔(V/T)型和电压-频率(V/F)型两种,其中电压-时间间隔型中的双斜率法(又称双积分法)用得较为普遍。
参考资料来源:百度百科—A/D转换器
参考资料来源:百度百科—D/A转换器