高性能_ADC的原理及应用

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adc 基本概念、逻辑概念和物理概念

adc 基本概念、逻辑概念和物理概念

adc 基本概念、逻辑概念和物理概念ADC是模拟数字转换器(Analog to Digital Converter)的英文简称,它是一种将模拟信号转换为数字信号的设备或模块。

ADC在现代电子系统中起着非常重要的作用,它可以将来自传感器、麦克风、摄像头等模拟信号转换为数字信号,以便数字处理器进行处理和分析。

在本文中,我们将从基本概念、逻辑概念和物理概念三个方面来探讨ADC的工作原理和应用。

首先,我们来看一下ADC的基本概念。

ADC的基本原理是根据一定的采样频率对模拟信号进行采样,并将采样值按照一定的编码规则转换为数字信号。

其中,采样频率表示每秒钟采集模拟信号的次数,而编码规则则决定了数字信号的精度和范围。

通常来说,ADC的输出是一个n位的二进制数,其取值范围为0到2的n次方减1。

因此,ADC的精度可以通过比特数来表示,比如8位ADC的输出精度为256个离散值。

其次,我们来谈一下ADC的逻辑概念。

在数字系统中,ADC通常作为一个独立的模块,负责将模拟信号转换为数字信号。

它可以通过串行接口(如SPI、I2C)或并行接口(如并行总线)与其他数字器件进行通信。

在实际应用中,ADC的转换结果可以直接用于数字信号处理器(DSP)、微控制器(MCU)或FPGA进行进一步处理。

此外,为了提高系统的灵敏度和精度,可能还会使用ADC前置放大器、数字滤波器等辅助器件。

最后,我们来探讨ADC的物理概念。

ADC通常由模拟前端、数字处理器和接口电路等部分组成。

其中,模拟前端用于对模拟信号进行采样、滤波和放大,以保证转换的准确性和稳定性;数字处理器负责将模拟信号转换为数字信号,并进行存储、加工和输出;而接口电路用于与其他数字设备之间进行通信和数据传输。

此外,ADC的性能参数还包括转换速率、信噪比、非线性度等,这些参数直接影响了其在实际应用中的性能和稳定性。

综上所述,ADC作为一种重要的模拟数字转换设备,在现代电子系统中具有广泛的应用。

ADC原理及的应用

ADC原理及的应用

ADC原理及的应用ADC是模数转换器的缩写,全称为Analog-to-Digital Converter。

它是一种电子设备,用于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

ADC 的原理基于采样和量化两个核心步骤。

首先,ADC通过采样将模拟信号的连续波形转化为离散的数据点。

采样是指按照一定的时间间隔从模拟信号中选取多个等间隔的样本。

采样的速率被称为采样率,通常以赫兹(Hz)表示。

在采样过程中,ADC会根据采样定理要求,将采样频率至少设置为模拟信号最高频率的两倍,以确保采样数据的准确性。

接下来,ADC将采样得到的离散数据进行量化。

量化是指将每个样本的幅度值映射到一组离散的数值之间。

ADC使用一个量化器来将每个采样点的连续值转换为一个离散的数字表示。

最常见的量化方法是使用二进制表示,即将模拟信号的幅度值量化为二进制数。

量化的精度,也称为分辨率,决定了数字信号的精确程度。

分辨率越高,模拟信号的细微变化将被更准确地转换为数字信号。

ADC在各个领域的应用非常广泛。

以下是几个常见的应用示例:1.数字音频领域:ADC用于将声音信号转换为数字音频,使其能够被数字设备处理和存储。

例如,将模拟音频信号从麦克风或乐器中采样和量化,然后传输到计算机或数字音频设备中进行后续处理和回放。

2.电力系统:ADC在电力系统中用于监测和控制。

例如,用于电能计量,将电压和电流信号转换为数字形式,实现对电力负荷和能耗的测量和管理。

3.通信系统:ADC用于数字通信系统中的模拟信号转换和信号处理。

它可以将模拟信号转换为数字信号,并在数字信号处理器(DSP)中进行数字信号处理,例如滤波、调制解调等。

4.传感器网络:ADC在各种传感器网络应用中起着重要作用。

传感器通过ADC将模拟传感器信号转换为数字信号,然后传输给中央控制系统。

例如,温度传感器、压力传感器、湿度传感器等常用于自动化、环境监测和物联网等应用。

5.医疗设备:ADC被广泛用于医学领域的各种设备中,如心电图机、血压计等。

ADC的原理与应用

ADC的原理与应用

ADC的原理与应用什么是ADC?ADC全称是Analog to Digital Converter,即模数转换器,它的作用是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

ADC的工作原理ADC的工作原理主要包括采样、量化和编码三个步骤。

采样(Sampling)采样是指将连续的模拟信号在一定时间间隔内进行一系列离散点的采集。

采样频率的高低会影响到信号的精度和还原度。

量化(Quantization)量化是指将采样得到的离散信号进行幅度的近似值化,即将信号从连续的模拟值转换为离散的数字代码。

量化的精度取决于ADC的比特数,比特数越高,量化精度越高,数据表示范围越大。

编码(Encoding)编码是指将量化后的离散信号转换为二进制代码,以便于数字系统进行处理和存储。

常用的编码方式有二进制码、格雷码等。

ADC的应用领域ADC广泛应用于各个领域,包括通信、嵌入式系统、音频设备等。

通信领域在通信领域,ADC的主要作用是将模拟的语音信号转换为数字信号进行传输和处理。

例如,在手机通话中,声音被采集、量化和编码后,通过数字信号进行传输,接收方再将数字信号转换为模拟信号进行播放。

嵌入式系统在嵌入式系统中,ADC通常用于采集各种外部传感器的模拟信号。

比如,温度传感器、光照传感器、加速度传感器等,这些传感器输出的信号一般是模拟信号,需要经过ADC转换为数字信号,然后由嵌入式系统进行处理。

音频设备在音频设备中,ADC主要用于音频信号的采集和转换。

例如,麦克风输出的模拟信号经过ADC转换为数字信号后,可以通过数字信号处理器进行音频效果处理、录制、回放等操作。

ADC的选型注意事项在选择ADC时,需要考虑以下几个因素:•采样率:根据采集信号的频率要求选择合适的采样率,防止信号失真。

•分辨率:选用足够的比特数来满足应用的精度要求。

•引脚和接口:考虑ADC的引脚数量和接口类型,确保和系统的兼容性。

•功耗:根据使用环境和要求,选择合适的功耗范围。

ADC原理及应用指导

ADC原理及应用指导
增益温度系数(满量程温度系数)是指增益误差变化量和温度变化量的比值。通常用每百万 分之/ 摄氏度(ppm/°C)表示 。 17. 什么是总谐波失真(THD)? 总谐波失真(THD),用 dB 或 dBc 表示,是指总的谐波电平( 美国国家半导体模数转换器 是 9 个谐波段 )和输入信号的倍频出现在输出的电平。 总谐波失真(THD)计算方法如下:
3 精度是指输入端加有最大数值量时,DAC 的实际输出值和理论计算值之差,它 主要包括非线性误差、比例系统误差、失调误差。
4 线性度在理想情况下,DAC 的数字输入量作等量增加时,其模拟输出电压也应 作等量增加,但是实际输出往往有偏离。
ADC/DAC 设计经典问答
来源:美国国家半导体公司 1. 什么是小信号带宽(SSBW)? 小信号带宽(Small Signal Bandwidth (SSBW))是指在指定的幅值输入信号及特定的 频率下,它的输出幅值比低频时的输出幅值下降指定值时,该特定频率为小信号带宽。 2. 什么是共模电压(VCM)? 共模电压(Common Mode Voltage (VCM ))是差动输入的两个引脚上相同的直流输 入电压。 3. 什么是 MSB(最高有效位)? MSB(最高有效位(Most Significant Bit)),是具有最大的值或权重的位。它的值是 满量程的一半。 4. 什么是采样(孔径)延时? 采样(孔径)延时(Sampling (Aperture) Delay)是时钟输入的后边缘到采样开关打开 所需的时间。采样/保持电路有效地停止输入信号捕获,并进入“保持”模式,确定时钟延时 后的采样。 5. 什么是满量程(FS)输入范围? 满量程输入范围(Full Scale Input Range),是指模数转换器上数字化的输入电压的输 入范围,既不低于这个范围也不超过这个范围。 比如 V REF + = 3.5V 和 VREF - = 1.5V, FS = (VREF + )-(VREF - ) = 2.0V。 6. 什么是时钟占空比? 时钟占空比(Clock Duty Cycle)是时钟波形高电平时间和一个时钟周期总时间的比值。

xadc原理

xadc原理

xadc原理XADC是Xilinx公司推出的一种高性能、高灵活性的模数转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC),被广泛用于FPGA芯片中。

它的主要功能是将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号。

XADC具有很高的分辨率和采样率,支持各种输入和输出模式,并可以灵活地配置进行数据处理和滤波等操作。

在XADC的设计中,核心部分是一个多通道ADC和DAC组成的数据转换器。

它可以通过编程方式控制转换的精度和速度,以满足不同应用的需要。

XADC采用了16位的转换精度,其采样率可以达到1 MSPS (百万样本每秒)。

XADC的输入通道由模拟输入引脚和内部硬件构成。

模拟输入引脚是FPGA芯片上固定的引脚,用于接收外部模拟信号。

内部硬件通道由芯片内部的参数感测器等电路构成,可以测量基准电压、温度、电源电压等内部参数。

XADC还可以通过多路复用器选择不同的输入通道进行转换。

XADC的输出可以通过AXI总线和配置界面进行读取。

AXI总线是一种高性能的总线架构,可以实现与其他外设的高速数据传输。

配置界面则是FPGA芯片的一部分,用于配置和控制XADC的工作方式。

用户可以通过配置界面选择转换模式、采样率、参考电压等参数。

在使用XADC时,需要对其进行初始化和配置。

首先,需要对XADC 进行电源管理和时钟控制,使其正常工作。

其次,需要进行模拟引脚和内部硬件通道的配置,以确定输入信号源。

然后,需要配置转换精度和采样率,以满足具体应用的需求。

最后,可以通过AXI总线和配置界面读取和处理转换后的数据。

总结起来,XADC是一种高性能、高灵活性的ADC和DAC,可以将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号。

它具有很高的分辨率和采样率,并支持各种输入和输出模式。

XADC可以通过编程方式配置和控制,以满足不同应用的需求。

因此,在FPGA芯片中广泛应用于数据采集、信号处理、仪器仪表等领域。

adc 芯片

adc 芯片

adc 芯片ADC芯片是模拟到数字转换器(Analog to Digital Converter)的简称,是一种将模拟信号转换为数字信号的电子器件。

ADC芯片广泛应用于各种测量仪器、通信系统、消费电子产品等领域。

本文将介绍ADC芯片的工作原理、应用领域、性能指标以及发展趋势。

一、ADC芯片的工作原理ADC芯片的主要功能是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号,以供数字系统进行处理。

它主要由采样保持电路、模拟信号转换电路、数字输出接口电路等模块组成。

首先,采样保持电路用于对输入模拟信号进行连续采样并保持其电平,以获取所需的输入信号样本。

然后,模拟信号转换电路将采样保持电路获取的模拟信号转换为相应的数字量,常见的转换方法有逐次逼近型转换、积分型转换、时间间隔型转换等。

最后,通过数字输出接口电路将转换后的数字信号输出,供数字系统进行进一步处理和分析。

二、ADC芯片的应用领域ADC芯片广泛应用于各种测量仪器、通信系统和消费电子产品中,如以下几个方面:1. 测量仪器:ADC芯片在示波器、多功能仪表、数据采集设备等测量仪器中的应用十分广泛。

它可以将模拟信号转换为数字信号,方便仪器进行后续的数据分析和处理。

2. 通信系统:ADC芯片在调制解调器、无线通信设备等通信系统中起着至关重要的作用。

它可以将模拟语音信号、图像信号等转换为数字信号,方便进行数字信号处理和传输。

3. 消费电子产品:ADC芯片广泛应用于各种消费电子产品中,如手机、数码相机、音频设备等。

它能够将模拟音频信号、图像信号等转换为数字信号,提供更高的信号处理质量和准确性。

三、ADC芯片的性能指标ADC芯片的性能主要包括分辨率、采样率、信噪比、非线性误差等。

1. 分辨率:ADC芯片的分辨率是指其能够分辨出的模拟信号幅度的最小单位。

常见的分辨率有8位、10位、12位等。

分辨率越高,芯片对模拟信号的分辨能力越好。

2. 采样率:ADC芯片的采样率是指其每秒钟能够采集的样本数量。

高性能ADC使ATE系统准确度达到全新水平

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ADC原理及应用

ADC原理及应用

ADC原理及应用ADC是模拟信号数字化的过程,是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。

在现代电子技术中,ADC广泛应用于音频、视频、仪器仪表等领域中。

ADC的原理是通过采样和量化两个过程来实现的。

采样是将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行离散采样,而量化是将采样得到的模拟信号值转换为离散的数字信号值。

通常,ADC采用三个关键元件来实现:采样保持电路、计数器和比较器。

首先,在采样过程中,采样保持电路会将模拟信号在一个时间间隔内进行采样,并将采样得到的电压值保持不变。

然后,在量化过程中,比较器会将采样电压和一系列参考电压进行比较,输出一个数字信号表示采样电压值相对于参考电压的大小关系。

最后,计数器会将比较器输出的数字信号进行计数和编码,得到一个二进制数字信号。

ADC的应用非常广泛,以下是一些常见的应用领域:1.音频处理:ADC广泛应用于音频领域,例如音频输入设备(如麦克风)将声音信号转换为数字信号,通过数字信号处理器进行声音处理,然后再将处理后的数字信号转换为模拟信号输出。

2.仪器仪表:ADC在仪器仪表中发挥重要作用,例如将物理量(如温度、压力、电流等)转换为数字信号,通过数字信号处理器进行数据分析和展示。

3.通信系统:ADC在通信系统中被用于将模拟信号转换为数字信号,然后通过数字信号处理器进行调制、解调、编码、解码等操作。

4.视频处理:ADC也被广泛应用于视频领域,例如将视频信号转换为数字信号,通过数字信号处理器进行视频处理,然后再将处理后的数字信号转换为模拟信号输出。

5.控制系统:ADC在控制系统中用于将模拟测量信号转换为数字信号,通过数字信号处理器进行数据处理和控制。

总之,ADC作为将模拟信号转换为数字信号的关键技术,在电子技术中扮演着重要角色。

它在音频、视频、仪器仪表等领域的应用,极大地提高了信号处理的效率和精度,推动了现代科技的发展。

adc电压采样电路

adc电压采样电路

adc电压采样电路ADC(模数转换器)是将模拟信号转换为数字信号的一种设备或电路。

在电子系统中,ADC电压采样电路是一种重要的电路,用于将模拟输入信号转换为数字输出信号。

本文将介绍ADC电压采样电路的原理、应用和特点。

一、原理ADC电压采样电路的原理是通过将模拟输入信号与参考电压进行比较,然后将比较结果转换为数字输出信号。

具体的实现方式有多种,常见的有逐次逼近型ADC和闪存型ADC。

1. 逐次逼近型ADC逐次逼近型ADC是一种常用的ADC电压采样电路。

它采用逐步逼近的方法,通过与参考电压进行比较,逐渐逼近输入信号的真实值。

逐次逼近型ADC的精度通常由比较次数决定,比较次数越多,精度越高。

但是,逐次逼近型ADC的转换速度相对较慢。

2. 闪存型ADC闪存型ADC是一种高速的ADC电压采样电路。

它通过将输入信号与参考电压进行比较,然后直接转换为数字输出信号。

闪存型ADC 的转换速度非常快,但是成本较高,适用于对速度要求较高的应用场景。

二、应用ADC电压采样电路在电子系统中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景:1. 传感器信号采集在许多传感器应用中,需要将传感器输出的模拟信号转换为数字信号进行处理。

ADC电压采样电路可以实现传感器信号的快速、精确采集,从而满足系统对信号处理的要求。

2. 数据采集系统在数据采集系统中,需要将模拟输入信号转换为数字信号进行存储和处理。

ADC电压采样电路可以将模拟输入信号转换为数字输出信号,方便进行后续的数据处理。

3. 通信系统在无线通信系统中,需要将模拟音频信号转换为数字信号进行传输。

ADC电压采样电路可以将模拟音频信号转换为数字信号,然后通过数字通信系统进行传输和处理。

三、特点ADC电压采样电路具有以下特点:1. 高精度ADC电压采样电路可以实现高精度的模拟信号转换,通常能够达到几位甚至十几位的转换精度,满足对信号精度要求较高的应用场景。

2. 高速度闪存型ADC可以实现非常高的转换速度,适用于对速度要求较高的应用场景。

adc的工作原理和应用

adc的工作原理和应用

adc的工作原理和应用1. adc的概述ADC(模数转换器)是一种重要的电子设备,用于将模拟信号转换为对应的数字信号。

它的工作原理是通过采样和量化来实现。

2. adc的工作原理ADC的工作原理可以分为四个步骤:采样、保持、量化和编码。

2.1 采样采样是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

ADC通过一定的时间间隔对模拟信号进行采样,获取连续信号的一个个离散样本。

2.2 保持保持是将采样得到的模拟信号样本保持在一个恒定的级别上,以使其能够被稳定地量化。

2.3 量化量化是将保持的模拟信号样本转换为对应的数字数值。

ADC将连续的模拟信号分成多个离散的级别,并将信号样本与这些级别进行比较,得到相应的数字数值。

2.4 编码编码是将量化得到的数字数值转换为二进制码。

ADC使用二进制编码来表示每个量化级别对应的数字值,以便于数字信号的存储和处理。

3. adc的应用3.1 信号采集系统ADC在信号采集系统中广泛应用。

它能够将各种模拟信号(如声音、光线、温度等)转换为数字信号,供计算机或其他数字设备进行处理和分析。

3.2 通信系统ADC在通信系统中也具有重要作用。

它可以将模拟信号(如语音、视频等)通过数字化转换,便于传输和处理。

同时,ADC也能将数字信号转换为模拟信号,方便模拟设备的连接和使用。

3.3 控制系统ADC在控制系统中的应用越来越广泛。

它可以将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,提供给控制器进行处理和决策。

这样可以实现对各种设备和系统的精确控制。

4. adc的分类和性能指标4.1 分类根据不同的工作原理和用途,ADC可以分为单通道ADC和多通道ADC、并行ADC和逐次ADC等。

4.2 性能指标常见的ADC性能指标包括:分辨率、采样率、信噪比、非线性误差等。

这些指标决定了ADC的精度和性能,对于不同的应用需求可以选择合适的ADC。

5. adc的发展趋势5.1 高精度和高速度随着科技的发展,人们对ADC的要求越来越高,需要具备更高的精度和更快的速度,以满足现代电子设备对数据处理和信号转换的需求。

ADC原理及应用指导

ADC原理及应用指导

ADC原理及应用指导ADC(Analog to Digital Converter)是指模拟信号转换为数字信号的设备或电路。

它是现代电子系统中不可或缺的一部分,广泛应用于各种领域,如通信、仪器仪表、自动控制等。

ADC的原理及应用非常重要,下面将对此进行详细介绍。

一、ADC的原理ADC的原理是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

具体来说,它包括采样、量化和编码三个过程。

1.采样:采样是将模拟信号按照一定时间间隔取样。

通常使用的采样方式有脉冲采样和保持采样两种。

脉冲采样是以一定频率的脉冲信号采样模拟信号,而保持采样是在一些时刻对模拟信号进行采样,并在一段时间内保持在该值上。

2.量化:量化是将采样得到的模拟信号的幅度转换为离散的幅度值。

量化包括分辨率和量化误差两个指标。

分辨率表示量化幅度的精度,通常用位数来表示,如8位、10位等。

量化误差是指量化得到的数值与原始模拟信号之间的差值,这个误差会影响到信号的准确度。

3. 编码:编码是将量化后的离散幅度值转换为二进制形式的数字信号。

编码方式有很多种,常见的有直接二进制编码(Binary Coded Decimal,BCD)、格雷编码(Gray Code)和自然二进制编码(Natural Binary Code)等。

二、ADC的应用指导1.选择合适的ADC芯片:要根据实际应用需求选择合适的ADC芯片。

考虑因素包括分辨率、采样速率、功耗、价格等。

对于高精度要求的应用,可以选择分辨率较高的ADC芯片;对于需要高速采样的应用,选择采样速率高的ADC芯片。

2.电源和地线的设计:ADC的电源和地线设计直接影响到其性能。

可以采用独立的模拟和数字地线,以减小干扰。

同时,要注意电源稳定性,避免电源噪声对ADC的影响。

3.模拟前端设计:模拟前端包括模拟信号的滤波、放大和保持等。

滤波可以去除噪声和杂散信号,放大可以增大信号幅度,保持可以在一定时间内保持采样信号。

模拟前端的设计要根据实际应用需求进行选型和电路设计。

模拟基础知识流水线ADC及其使用方法

模拟基础知识流水线ADC及其使用方法

模拟基础知识流水线ADC及其使用方法ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器)是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

在实际应用中,ADC常常用于将来自传感器、音频设备或其他模拟信号源的信号进行数字化处理。

流水线ADC是一种高速、高精度的ADC,其工作原理与传统的逐次逼近式ADC相比具有更高的转换速率和较低的能耗。

流水线ADC的基本工作原理是将模拟信号分成多个等效的时间片段,并在每个时间片段中将模拟信号转换为相应的数字信号。

流水线ADC内部通常包含三个主要模块:采样保持电路(Sample and Hold)、MDAC (Multiplying Digital-to-Analog Converter,倍增数字模拟转换器)和数字控制逻辑。

首先,在ADC采样阶段,采样保持电路将模拟信号进行采样并保持住,以确保后续的转换过程中模拟信号的稳定性。

接下来,模拟信号通过MDAC模块,该模块将模拟信号与一系列由数字控制逻辑产生的参考电压相乘得到一个差分电压。

这个差分电压通过多级结构中的各级转换器,每级转换器负责将其输入范围内的差分电压转换为2-bit或3-bit的数字输出。

最后,每个数字输出通过数字控制逻辑的处理,进行数字校正和以正确的顺序组装成最终的N-bit数字输出。

流水线ADC相比于传统的逐次逼近式ADC具有更高的转换速率和更低的功耗,是由于其内部的多级结构和并行处理的能力。

通过将模拟信号分段处理,每个阶段只需要进行部分转换,从而实现了高速转换。

此外,流水线ADC的并行处理能减少总体转换时间,并且能适应较宽的输入电压范围。

在使用流水线ADC时,需要注意以下几个方面:1.输入信号的采样率:流水线ADC的速度取决于采样率,所以需要根据实际应用需求选择合适的采样率。

2.输入电压范围:流水线ADC有一个限定的输入电压范围,超出该范围将导致不准确的转换结果。

因此,需要预先对输入信号进行放大、滤波等处理。

adc的种类,工作原理和用途

adc的种类,工作原理和用途

adc的种类,工作原理和用途ADC(Analog-to-Digital Converter,模拟-数字转换器)是一种将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的设备。

在现代电子系统中,ADC起着至关重要的作用。

本文将介绍ADC的种类、工作原理和用途。

一、ADC的种类1.并行ADC:并行ADC(Parallel ADC)是一种高速、高精度的转换器。

它将多个转换单元并行工作,以提高整体转换速度。

并行ADC适用于高速数据采集和实时信号处理场景。

2.串行ADC:串行ADC(Serial ADC)是一种低速、低精度的转换器。

它通过串行传输数据,逐位完成模拟信号到数字信号的转换。

串行ADC适用于对速度要求不高的场景,如通信系统和传感器信号处理。

3.流水线ADC:流水线ADC(Pipeline ADC)是一种高效的多级转换器。

它将整个转换过程分为多个阶段,每个阶段按照一定顺序依次完成。

流水线ADC能够在较低的时钟频率下实现高速转换。

4.积分式ADC:积分式ADC(Integrating ADC)是一种基于积分原理的转换器。

它通过测量输入信号与参考信号的积分差值,实现模拟信号到数字信号的转换。

积分式ADC具有高精度和低漂移的特点。

5.闪烁ADC:闪烁ADC(Flash ADC)是一种高速、高精度的转换器。

它利用多个并行转换单元,在纳秒级时间内完成模拟信号的转换。

闪烁ADC适用于高性能数据采集和实时信号处理。

二、ADC的工作原理1.采样:ADC通过采样定理确定采样频率,将高速变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样定理指出,采样频率必须大于信号带宽的2倍,以确保信号的完整性。

2.量化:采样后的模拟信号需要进行量化,将其转换为二进制数字序列。

量化的过程通常采用均匀量化或非均匀量化方法。

3.编码:量化后的二进制数字序列需要进行编码,以便存储和传输。

常用的编码方式有努塞尔编码、韦弗编码等。

4.转换:ADC将编码后的二进制数字序列转换为数字信号,从而实现模拟信号到数字信号的转换。

adc的原理和应用

adc的原理和应用

ADC的原理和应用1. ADC简介ADC全称为模数转换器(Analog-to-Digital Converter),是一种电子元件,用于将模拟信号转换为数字信号。

ADC广泛应用于各种领域,如通信、仪器仪表、计算机等。

本文将介绍ADC的工作原理和应用场景。

2. ADC的工作原理ADC的工作原理可以简单地概括为以下三个步骤:2.1 采样ADC首先对模拟信号进行采样。

采样是指将连续时间的模拟信号在一定时间间隔内进行离散化。

常用的采样方法有等间隔采样和不等间隔采样。

采样得到的离散信号将作为ADC的输入信号。

2.2 量化采样得到的离散信号是连续幅值的,而ADC需要将模拟信号转换为数字信号,因此需要对采样得到的信号进行量化。

量化是将连续幅值信号划分为一系列离散值的过程。

常用的量化方法有线性量化和非线性量化。

2.3 编码量化得到的离散信号还需要进一步进行编码,转换为数字信号。

编码的目的是将离散信号表示为一定位数的二进制码。

常用的编码方式有二进制编码、格雷码等。

3. ADC的应用场景ADC作为模拟信号转换为数字信号的关键元件,在众多领域中发挥着重要的作用。

以下列举了ADC的一些常见应用场景。

3.1 通信领域在通信领域中,ADC被广泛应用于音频和视频信号的处理。

例如,将模拟音频信号转换为数字音频信号以便于传输和处理,这是数字音频设备如MP3播放器和移动电话中的常见应用。

3.2 仪器仪表ADC在仪器仪表领域中也有着广泛的应用。

例如,使用ADC测量温度、压力等物理量,并将其转换为数字信号进行处理和显示。

ADC在示波器、多用途测试仪等仪器上的使用可以实现更精确的测量和数据处理。

3.3 控制系统在控制系统中,ADC常用于将模拟传感器信号转换为数字信号,用于实时监测和控制。

例如,将温度传感器测得的模拟信号转换为数字信号后,通过控制系统进行温度控制。

3.4 计算机ADC在计算机硬件中也扮演着重要的角色。

例如,计算机中的音频接口可以将模拟音频信号转换为数字信号,以便计算机进行录音和播放。

高速ADC在通信电子中的应用

高速ADC在通信电子中的应用

高速ADC在通信电子中的应用随着移动通信技术的发展,人们对通信电子设备的需求也越来越多样化。

从最初的语音通信到现在的高速数据传输,通信电子设备的功能不断升级,要求更快的传输速度、更高的精度和更低的噪声。

而高速ADC(模数转换器)正是满足这一需求的关键。

一、高速ADC的基本原理ADC是将模拟信号转换为数字信号的重要器件,其基本原理是采样、量化和编码。

采样:将连续的模拟信号进行采样,即在一定的时间间隔内对信号进行取样。

采样频率取决于要处理的信号特性,一般要求采样频率是信号频率的2~3倍,才能准确地还原信号。

量化:采样后的信号再经过量化处理,即将连续的模拟信号离散化为一组有限的离散值,这些值表示信号在某个时间段内的幅值。

编码:将离散的量化值进行数字编码,形成与原始信号相对应的数字信号。

高速ADC需要在非常短的时间内完成采样、量化和编码三个步骤,因此需要使用特殊的电路设计和加速技术,来提高转换速度和精度,同时减小噪声。

二、高速ADC在通信电子中的应用1. 无线通信无线通信需要将数字信号转换为模拟信号发送出去,在接收端将模拟信号转换为数字信号进行处理。

高速ADC可以将无线信号快速地转换为数字信号,并进行数字处理,达到高速数据传输的目的。

在5G通信中,高速ADC可用于接收机和发射机的数字前端。

高速ADC可以将多个载波信号进行采样编码,这些载波信号具有高带宽和高信噪比的特点,而ADC可以快速的完成采样、量化和编码过程,从而满足5G通信的需求。

2. 音频处理高速ADC可以将音频信号转换为数字信号,并通过数字处理器进行处理。

在音频采集方面,高速ADC可以对超出人耳频率范围的信号进行采样,提高音频信号的质量和清晰度。

在音频处理方面,高速ADC可以通过数字信号处理器对音乐和声音进行处理,增强音乐的音效,调整音量等。

3. 雷达信号采集雷达信号是一种高速的模拟信号,其采集需要高速ADC。

此外,在雷达测距方面,高速ADC可以将雷达返回信号快速转换为数字信号,从而实现精准测距。

stm32adc采样原理

stm32adc采样原理

stm32adc采样原理STM32是一个基于ARM Cortex-M处理器的32位微控制器,拥有广泛的应用场景,其中ADC(模拟数字转换器)是其中一个重要的功能。

ADC通常被用于将外部的模拟信号转换为数字信号,以便交给微控制器处理,本文将着重介绍STM32ADC的采样原理。

1. STM32 ADC的概述STM32 ADC是一种高精度、高性能的模拟信号采集器。

它能够将外部的模拟信号转换成数字信号,然后进行数字信号处理。

STM32 ADC采用的是逐次逼近式转换(SAR)技术,这种技术的采集速度相比其他采样技术更快,动态性能更高。

逐次逼近式转换的工作原理是:在一次采样中,逐个比较模拟信号与基准电压的大小,然后根据大小关系输出1或0,最后把这些二进制串拼接起来,得到的数字就是模拟信号的数字化表示。

具体过程以一个12位ADC为例:(1)设置参考电压和采样周期时间;(2)将AD输入端连接的模拟信号与0V的电平进行比较,如果比0V高,则输出1,否则输出0;(3)将该二进制数与参考电压作比较,如果小于参考电压,则在原有数字的基础上加上2^11,输出结果;(4)逐位采样比较,直到得到最后的二进制结果,即为数字化的采集结果。

STM32 ADC采样是很复杂的过程,需要经过以下四个流程:首先,从参考电压引脚或内部参考电压源(VREFINT)获取参考电压。

ADC的参考电压决定着测量精度的上限。

其次,设置通道和采样时间。

通道决定了要采集的模拟信号,采样时间则必须足够长,以确保模拟信号稳定,信噪比达到最佳状态。

然后,启动ADC转换并等待结果返回。

在STM32F4系列中,转换器在最短的时间内完成转换,并将结果存储在ADC_DR寄存器中。

最后,通过DMA或中断机制读取ADC_DR寄存器中的数据。

(1)使能ADC时钟,可使用RCC_APBxPeriphClockCmd函数中的宏定义参数。

(2)将ADC的输入信号与其引脚连接,一种常见的连接方式是使用ADC_InitTypeDef 结构体中的ADC_ChannelConfig函数。

ADC性能分析设备

ADC性能分析设备

ADC性能分析设备概述ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器)性能分析设备是一种专门用于测试和分析模数转换器性能的仪器。

模数转换器是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的设备,常见于各种电子设备中,如音频设备、通信设备、测量仪器等。

ADC性能分析设备通过对模数转换器进行各种性能指标的测试,能够评估模数转换器的性能表现,为系统设计和优化提供重要参考。

本文将介绍ADC性能分析设备的原理、常用指标以及使用方法等内容,帮助读者更好地了解和应用ADC性能分析设备。

原理ADC性能分析设备主要基于测试设备和信号源两个部分组成。

其中,测试设备负责采集和处理来自信号源的模拟信号和数字信号,信号源则用于向被测试的模数转换器提供模拟输入信号。

在测试过程中,信号源将模拟输入信号传递给被测试的模数转换器,经过转换后的数字信号被测试设备采集和处理。

测试设备可以通过内部的高精度时钟和采样电路,对转换后的数字信号进行采样和分析,从而得到各种性能指标。

常用指标分辨率分辨率是指ADC转换结果表示的离散等级数。

一般来说,分辨率越高,表示ADC能够精细地转换模拟信号,对细微变化更敏感。

常见的分辨率单位有bit、字节等。

信噪比(SNR)信噪比是指ADC在转换过程中输出信号与输入信号的噪声之比。

高信噪比表示ADC抗干扰能力强,输出信号纯净,不受噪声干扰。

有效位数(ENOB)有效位数是指ADC输出数据中真正包含有效信息的位数。

通常使用ENOB来衡量ADC的精度和性能。

采样率采样率是指ADC每秒钟进行模拟信号采样的次数,常用单位为Hz。

采样率决定了ADC能够捕捉到的模拟信号频率范围,对于高频信号的采样,需要有足够高的采样率才能准确还原信号。

以上只是ADC性能分析设备常见的指标之一,不同的设备可能还具有其他的性能指标。

在实际应用中,根据具体需求选择合适的性能指标进行测试和评估。

使用方法1. 连接测试设备和信号源首先,根据设备的连接规范,将测试设备和信号源进行正确的连接。

ADC原理及应用

ADC原理及应用

高精度Delta-Sigma A/D转换器的原理及其应用本次在线座谈主要介绍TI的高精度Delta-Sigma A/D转换器的原理及其应用,Delta-Sigma转换器的特点是将绝大多数的噪声从动态转移到阻态,通常Delta-Sigma转换器被用于对成本与精度有要求的低频场合。

本文首先将对TI的高精度Delta-Sigma A/D转换器进行综述性介绍,而后将介绍噪声的测量及芯片ADS1232等。

Delta-Sigma转换器综述Delta-Sigma转换器是采用超采样方法将模拟电压转换成数字量的1位转换器,它由1位A DC、1位DA C与一个积分器组成,见图1。

Delta-Sigma转换器优点表现在低成本与高分辨率,适合用于现在的低电压半导体工业的生产。

Delta-Sigma转换器组成Delta-Sigma转换器由差分放大器、积分器、比较器与1位的DA C组成,输入信号减去来自1位DA C的信号将结果作为积分器的输入,当系统得到稳定工作状态时,积分器的输出信号是全部误差电压之和,同时积分器可以看作是低通滤波器,对噪声有-6dB的抑制能力。

积分器的输出用1位ADC来转换,而后比较器将输出数字1和0的位流。

DA C将比较级的输出转换为数字波形,回馈给差分放大器。

Delta-Sigma转换器原理详述积分器将量化噪声伸展到整个频带宽度,从而使噪声成型,而滤波器可以过滤掉绝大多数的成型噪声。

有几个误差源会降低整个系统的效果,为了满足A DC的输入范围,很多信号要求一些放大电路和电平偏移电路,有时放大器在A DC的内部,有时使用外部放大器。

无论是哪一种情况,放大器电压、电压漂移、输入偏置电流或采样噪声将引入误差信号。

为了得到精确的ADC转换结果,放大器的误差应该通过调整来消除或减少。

积分器对输入低频或直流信号内置一个低通滤波器,从而极大地降低了通道内的噪声。

典型的半导体放大器的噪声分为两个部分,1/F噪声和对地噪声,Delta-Sigma ADC的主要应用是在低频场合,因此1/F 噪声的影响占主要地位。

ADC原理与选型

ADC原理与选型

ADC原理与选型ADC(Analog-to-Digital Converter)即模数转换器,是一种将模拟信号转换为数字信号的电子元件。

在现代电子技术中,ADC的应用非常广泛,从音频信号的采集到传感器的数据处理,都离不开ADC的存在。

ADC的原理和选型是相互关联的,下面我们将详细介绍ADC的原理和选型。

一、ADC的工作原理:ADC的工作原理可以分为两个主要步骤,采样和量化。

1. 采样:ADC首先需要对模拟信号进行采样,将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样的过程可以通过采样保持电路(Sample and Hold Circuit)实现。

采样保持电路将模拟信号固定在一个瞬间的数值上,以便后续的转换。

2.量化:量化是指将取样后的模拟信号转换为离散的数字信号。

在量化过程中,ADC将模拟信号的幅值离散化为固定数量的等级,每个等级对应一个数字。

量化的精度决定了数字信号的准确度。

常见的量化位数有8位、10位、12位等,位数越高,数字信号的精度也就越高。

二、ADC的选型:在选择ADC之前,需要考虑以下几个关键因素:1.分辨率:分辨率是ADC最重要的性能指标之一,它决定了ADC能够将模拟信号转换为多少个离散的等级。

分辨率一般以位数来表示,比如8位、10位、12位等。

分辨率越高,转换精度越高。

2.采样率:采样率是指ADC每秒钟对模拟信号进行采样的次数。

采样率决定了ADC能够捕捉信号中的高频成分。

在选择ADC时,需要根据应用的需求确定合适的采样率。

3.输入范围:输入范围是指ADC能够接受的模拟信号的幅值范围。

一般来说,ADC的输入范围应该略大于需要转换的模拟信号的幅值。

如果输入信号超过了ADC的输入范围,就会导致输入信号被截断或溢出。

4.功耗:功耗是选择ADC时需要考虑的一个重要因素。

不同的ADC芯片功耗有所不同,需要根据实际应用的要求来选择适合的功耗水平。

5.接口:ADC的接口有很多种,如SPI、I2C、UART等。

单片机中的ADC技术及应用

单片机中的ADC技术及应用

单片机中的ADC技术及应用随着科技发展的日新月异,单片机作为嵌入式系统中的核心部件,广泛应用于各个领域。

其中,模拟数字转换技术(ADC)在单片机的设计与应用中起着至关重要的作用。

本文将介绍单片机中的ADC技术及其应用,并重点讨论其原理、分类以及在实际项目中的应用。

一、ADC技术的原理及分类ADC技术是将模拟信号转换为数字形式的技术。

它的原理是通过对模拟信号进行采样,并在相应的量化精度下将其转换为数字信号。

具体来说,ADC技术可分为逐次逼近型(SAR)、积分型(Σ-Δ)、逐次逼近型(R-2R)和闪存型(Flash)等几种不同的分类。

1. 逐次逼近型ADC(SAR):逐次逼近型ADC是一种较为常见的ADC类型,它采用逐次逼近法对模拟信号进行逼近,直到找到最接近的数字值。

逐次逼近型ADC具有转换速度快、精度较高等优点,广泛应用于精密仪器仪表、通信设备等领域。

2. 积分型ADC(Σ-Δ):积分型ADC通过对模拟信号进行积分运算来实现转换,其特点是在低频率下具有很高的分辨率,适用于需要高精度但转换速度较慢的应用场景。

3. 逐次逼近型ADC(R-2R):逐次逼近型ADC采用二阶逼近法对模拟信号进行转换,具有较高的转换速度和较低的功耗,在数字万用表、家用电子产品等领域得到广泛应用。

4. 闪存型ADC(Flash):闪存型ADC采用并行比较的方式进行模拟数字转换,转换速度非常快,但需要大量的比较器和电路,成本较高,主要应用于高速数据采集和信号处理等领域。

二、ADC技术在实际项目中的应用ADC技术在单片机应用中具有广泛的应用场景。

以下将结合几个实际项目,介绍ADC技术在其中的应用。

1. 温度检测系统:在温度检测系统中,通过连接温度传感器与单片机,利用ADC技术将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,再通过计算得到准确的温度值。

通过ADC技术的应用,可以实时监测环境温度,并进行相应的控制,实现智能化管理。

2. 电子秤系统:电子秤系统是一种典型的ADC技术应用案例。

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高性能Σ-ΔADC的原理及应用南京航空航天大学纪宗南Princi p le and A pp l ication of ExcellentΣ-ΔADCJ i Zon g nan摘要:MAX1403是美国MAXIM公司生产的一种高性能ADC芯片,可用于数字化的前端处理以及温度测量和变换,并可与单片机方便地连接。

该芯片同时具有高精度、多功能、低功耗等特点。

文中介绍了MAX1403的特点、结构和应用电路。

最后指出了MAX1403在装接及电路板设计方面应注意的问题。

关键词:模数转换器;高精度;低功耗;接口;MAX1403分类号:TN79+2文献标识码:B文章编号:1006-6977(2001)07-0014-04●新特器件应用1概述MAX1403是一种18位、过采样的ADC芯片,它利用Σ-Δ调制器和数字滤波器可实现真正的16位转换精度。

在应用中,为了得到高输出的数据速率,可选择数字滤波因子,并可降低转换分辨率。

而调制器的采样频率可作为最小功耗和最高输出数据速率选择的首选条件。

MAX1403能够提供具有独立编程(增益从1V/V~+128V/V)的三路真差动输入通道,并能补偿输入参数电压的直流失调。

而这三路真差动输入通道还能组成五路伪差动输入通道。

另外,该芯片还具有两个附加的差动校正通道,它能对增益和失调误差进行校正。

MAX1403能够对所有输入信号进行处理,并通过串行数字接口向外提供转换结果。

当主机时钟频率为2.4576M Hz或1.024M Hz时,片内数字滤波器能够对线路频率和有关谐波频率进行处理,并使这些频率的幅值为零。

以使在无需外接滤波器的条件下也能获得较好的滤波效果,同时,这也有助于提高输出端数字信号的质量。

MAX1403的主要特点如下:●分辩率为18位;●具有8个寄存器;●功耗低;●具有两个匹配的传感器激励电流源;●3个真差动输入或5个伪差动输入通道;●2个附加输入校正通道;●带有一个双向串行通讯接口;●模拟电源和数字电源采用独立供电方式;●可用软件控制增益和失调。

2引脚功能MAX1403芯片采用28引脚SSO P封装,它的引脚排列如图1所示。

各引脚功能如下: CL KIN:时钟输入引脚;CL KOU T:时钟输出引脚。

使用外部晶振时,将外部晶振连在CL KIN和CL KOU T之间;当使的IC T测试只需原来测试接点数的30%就可以保持目前的高测试覆盖范围,而减少IC T测试接点数可缩短IC T测试时间、加快IC T编程并降低IC T 夹具和编程的费用。

3结束语在高度复杂的线路板测试中采用组合式A X I/ IC T测试方法具有很多优点,而这项技术本身的不断改进又使它愈加引人注目,比如Aware Test。

在过去的两三年里,应用A X I/IC T组合测试复杂线路板的情况出现了惊人的增长,而且增长速度还在加快,因为已有更多的在电子元器件测试行业领先的生产厂家意识到了这项技术的优点并将其投入使用。

收稿日期:2000-11-30咨询编号:010705图1M A X1403引脚图图2M A X1403内部功能结构图用外部其它时钟信号时,其时钟信号(频率为2.4576M Hz 或1.024M Hz )在CL KIN 输入,而CL KO U T 不连。

CS :片选输入引脚。

低电平有效。

当CS 为低电平时,允许芯片工作在三线接口模式,并能选择串行接口上的多个器件或作为帧同步信号。

R ES E T :复位输入引脚。

低电平有效。

当R ES E T 为低电平时,能使控制逻辑、接口逻辑、数字滤波器和模拟调制器在上电后复位;R ES E T 为高电平时,退出复位。

D S1:辅助数据输入位1的数字输入引脚;D S0:辅助数据输入位0的数字输入引脚;O U T2:传感器激励电流源2;O U T1:传感器激励电流源1;A GND :模拟地。

为模拟电路的参考点;V +:模拟正电源电压输入引脚,选择范围为+2.7V ~+3.6V ;A IN 1~A IN 6:分别为模拟输入通道1~6脚;CAL GA IN -:增益校正负输入引脚;CAL GA IN +:增益校正正输入引脚;R E F IN -:差动参考负输入引脚;R E F IN +:差动参考正输入引脚;CAL O F F -:失调校正负输入引脚;CAL O F F +:失调校正正输入引脚;D GND :数字地引脚。

为数字电路参考点;VDD:数字电源电压输入引脚。

范围在+2.7V ~+3.6V 之间;IN T :中断输出引脚;DO U T :串行数据输出引脚;D IN :串行数据输入引脚;SCL K :串行时钟输入引脚。

3内部结构M A X1403的内部功能结构图如图2所示。

从图中可以看出,该芯片由一个开关网络、一个调制器、一个P GA (可编程增益放大器)、两个缓冲器、一个DAC 、一个数字滤波器、一个振荡器、两个匹配的传感器激励电流源和一个双向串行通讯接口组成。

4主要参数为了能充分发挥M A X1403的性能和正确使用它,必须对推荐参数和极限参数有一个定量的了解,现将主要参数说明如下:4.1工作参数M A X1403的推荐工作参数如下:●模拟电源电压(V +):2.7V ~3.6V ;●数字电源电压(V DD ):2.7V ~3.6V ;●参考电压:1.25V ;●时钟频率:2.4576M Hz ;●无漏码精度:16位;●模拟输入电压:(V A GN D -30mV )~(V ++30mV );图33线R TD 应用电路图5MA X1403和68HC11接口电路图44线R TD 应用电路●数字输入电压:0.4V ~2V ;●数字输出电压:0.4V ~(V DD -0.3V );●工作温度:M A X1403CA1:0~+70℃;M A X1403EA1:-40~+85℃;●功耗:2~22m W ;4.2极限参数下面是M A X1403ADC 芯片的极限参数。

●模拟电源电压(V +):-0.3V ~+6V ;●数字电源电压(V DD ):-0.3V ~+6V ;●模拟地与数字地间的电压:-0.3V ~+0.3V ;●模拟输入电压:-0.3V ~(V ++0.3V );●模拟输出电压:-0.3V ~(V ++0.3V );●参考电压:-0.3V ~(V ++0.3V );●所有数字输出电压:-0.3V ~(V DD +0.3V );●所有其它数字输入电压:-0.3V ~+6V ;●时钟输入和时钟输出电压:-0.3V ~(V DD +0.3V );●功耗:50m W 。

5应用电路由于M A X1403具有多种功能,所以在各种宽动态范围(电子称和压力传感器)和串行接口的单片机系统中颇受欢迎,下面给出几个主要的应用电路。

5.1R TD 应用电路由M A X1403和少量外围元件组成的3线R TD 实用线路如图3所示。

图中的两个电流源(200μA )是经过严格匹配的,其目的是为了补偿3线R TD 线路中的误差。

在3线R TD 电路中,如果只使用一个电流源,那么引线电阻将会对系统产生误差,此时200μA 电流通过R L 1将产生一个误差电压并加到P GA 的两上输入端(A IN 1和A IN 2)。

如果再使用另一个大小和前一个电流源大小相等的电流源。

那么该电流源在R L 2也将产生一个误差电压,其大小和R L 1上的误差电压大小相同,方向相反,从而可保证A IN 1和A IN 2输入端的误差电压为零,即不受引线电阻的影响。

图3中的参考电压是由一个电流源(200μA )在12.5k Ω电阻的压降提供的,这样设置能保证ADC 获得更精确的比率结果。

4线R TD 应用电路如图4所示。

该图与3线R TD 线路唯一的区别是测量输入端A IN 1和A IN 2没有引线电阻产生的误差电压。

电流源O U T1能够给R TD 提供一个激励电流,而电流源O U T2提供的电流,在电阻R R E F 可产生一个参考电压供调制器使用。

在4线R TD 应用电路中,模拟输入电压里的R TD 温度误差是由于R TD 电流源温漂产生的,它可以利用改变参考电压的方式进行补偿,从而使输入端A IN 1和A IN 2的误差电压达到零。

5.2与单片机的接口电路由M A X1403和单片机68HC11组成的接口实际线路如图5所示。

从图5中可以看出,该接口图74~20mA 复送器电路非常简单,是花费单片机I/O 口较少的一种。

当单片机具有一个硬件SP I (串行外设接口)时,就能使用三线接口,并与M A X1403直接相连。

SP I 硬件在SCL K 上产生8个脉冲就能在一个引脚上移入数据,而在另一个引脚上移出数据。

为了获得最佳效果,可使用一个硬件中断来监视IN T 引脚和采集新数据(硬件中断有效时)。

如果硬件中断无效或中断执行时间比选择转换速率时间长,可使用S YN C 位来防止测量时从数据输出寄存器中读出数据。

M A X1403的另一种接口电路如图6所示。

从图中看出,该接口电路所耗费的单片机I/O 口更少,线路更简洁。

任何单片机的I/O 引脚均可与M A X1403接口。

如果一个双向或开漏I/O 引脚有效,即可把DO U T 和D IN 相连,从而进一步降低接口引脚数。

要使用M A X1403三线接口,图中CS 引脚必须接地。

5.34~20mA 变送器由M A X1403和μC/μP 及DAC 等电路组成的4~20mA 变送器如图7所示。

这是一种低电压、单电源供电、易与光耦合器接口的变送器,其性能非常良好。

变送器从4~20mA 环路中得到功率(能量),从而使变送器电路的电流被限制在4mA 。

如果把环路电流的容限进一步限制在3.5mA ,那么变送器仍然可将环路电流保持在3.25mA ,因为M A X1403本身消耗电流为250μA(0.25mA )。

6印刷电路板和元件装接中的问题为了使ADC 获得最佳的性能,必须使用模拟地和数字地分开的印刷电路板。

在印刷电路板的设计中,特别要注意地线的布置。

通常把模拟地和数字地独立设置在各自电路中,然后把模拟地和数字地连到一点(星号标志)。

如果系统中只有一片M A X1403,那么可把该片的A GND 和D GND 引脚一起连到地平面;如果系统中有多片M A X1403,那么可把多块芯片的A GND 和D GND 引脚相连,尔后连到一个公共点,而这个公共点应尽量靠近M A X1403的星形地。

数字地严禁设计在芯片下面,因为这样会把噪声耦合给芯片,从而影响ADC 正常工作。

但是应当使模拟地在芯片下面运行,因为这样能减少数字噪声的耦合。

M A X1403的电源引脚输入线应尽可能宽,以提供一个低阻抗通道,从而降低电源线上脉冲的影响。

由于M A X1403是高分辨率的ADC ,因而电源的耦合电路尤为重要。

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