AD转换简介
AD转换器介绍
D/A 转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量，以电压或电流的形式输出.D/A 转换器实质上是一个译码器（解码器）。
一般常用的线性D/A 转换器，其输出模拟电压uO 和输入数字量Dn 之间成正比关系。
UREF 为参考电压。
uO ＝DnUREF将输入的每一位二进制代码按其权值大小转换成相应的模拟量,然后将代表各位的模拟量相加，则所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。
D/A 转换器一般由数码缓冲寄存器、模拟电子开关、参考电压、解码网络和求和电路等组成. 数字量以串行或并行方式输入，并存储在数码缓冲寄存器中；寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子开关，将在解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路；求和电路将各位权值相加，便得到与数字量对应的模拟量。
开关Si 的位置受数据锁存器输出的数码di 控制：当di=1时,Si 将对应的权电阻接到参考电压UREF 上；当di=0时，Si 将对应的权电阻接地.权电阻网络D/A 转换器的特点①优点：结构简单，电阻元件数较少;②缺点：阻值相差较大,制造工艺复杂。
2. 倒T 型电阻网络D/A 转换器3. 电阻解码网络中，电阻只有R 和2R 两种，并构成倒T 型电阻网络。
当di=1时,相应的开关Si 接到求和点;当di=0时，相应的开关Si 接地.但由于虚短，求和点和地相连，所以不论开关如何转向，电阻2R 总是与地相连。
这样，倒T 型网络的各节点向上看和向右看的等效电阻都是2R ，整个网络的等效输入电阻为R 。
倒T 型电阻网络D/A 转换器的特点:①优点:电阻种类少，只有R 和2R ，提高了制造精度；而且支路电流流入求和点不存在时间差，提高了转换速度。
②应用：它是目前集成D/A 转换器中转换速度较高且使用较多的一种,如8位D/A 转换器DAC0832，就是采用倒T 型电阻网络。
三、D/A 转换器的主要技术指标1。
分辨率分辨率用于表征D/A 转换器对输入微小量变化的敏感程度。
AD转换器原理
虽说理论值是如此，但真正在应用时，最好是接近10倍才会有不错的还原效 果(因取样点越多)。若针对多信道的 Aபைடு நூலகம்D 转换器来说，就必须乘上信道数，这样 平均下去，每一个通道才不会有失真的情况产生。 量化与编码
量化与编码 电路是 A/D 转换器的核心组成的部分，一般对取样值的量化方 式有下列两种：
只舍去不进位：首先取一最小量化单位Δ=U/2n，U 是输入模拟电压的最大值， n 是输出数字数值的位数。当输入模拟电压 U 在0~Δ之间，则归入0Δ，当 U 在 Δ~2Δ之间，则归入1Δ。透过这样的量化方法产生的最大量化误差为Δ/2，而 且量化误差总是为正，+1/2LSB。
相对精确度是指实际输出值与一理想理论之满刻输出值之接近程度，其相关 的关系是如下式子所列： 相对精准度＝
基本上，一个 n-bit 的转换器就有 n 个数字输出位。这种所产生的位数值是 等效于在 A/D 转换器的输入端的模拟大小特性值。
如果外部所要输入电压或是电流量较大的话，所转换后的的位数值也就较 大。透过并列端口接口或是微处理机连接 A/D 转换器时，必须了解如何去控制或 是驱动这颗 A/D 转换器的问题。因此需要了解到 A/D 转换器上的控制信号有哪些。
ad转换的工作原理
ad转换的工作原理AD转换（Analog-to-Digital Conversion）是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在现代电子设备中，AD转换是一项非常重要的技术，它广泛应用于通信、音频、视频、传感器等领域。
本文将介绍AD转换的工作原理，并探讨其在实际应用中的重要性和挑战。
一、AD转换的基本原理AD转换的基本原理是通过对连续的模拟信号进行采样和量化，将其转换为离散的数字信号。
这个过程可以分为三个主要步骤：采样、量化和编码。
1. 采样：采样是将连续的模拟信号在时间上进行离散化，以便能够对其进行处理和分析。
采样的频率决定了信号在时间上的离散程度，常用的采样频率有44.1kHz、48kHz等。
2. 量化：量化是将连续的模拟信号转换为一系列离散的取值。
量化的目的是将连续的信号分割为有限个离散级别，以便能够用有限的位数表示。
量化级别的数量决定了数字信号的精度，常用的量化级别有8位、16位、24位等。
3. 编码：编码是将量化后的离散信号转换为二进制码。
编码的目的是将离散的取值映射到对应的二进制数值，以便能够存储和处理。
常用的编码方式有二进制补码、格雷码等。
二、AD转换的重要性AD转换在现代电子设备中具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 信息传输：在通信系统中，模拟信号需要经过AD转换后才能被数字设备处理和传输。
例如，在手机通话过程中，声音信号经过手机内部的AD转换器转换为数字信号，然后通过网络传输到对方手机进行解码和播放。
2. 音频处理：在音频设备中，AD转换器将声音信号转换为数字信号后，可以对其进行各种处理，如音量调节、音效处理等。
这样一来，用户可以根据自己的需求调整音频效果，提升听觉体验。
3. 视频处理：在视频设备中，AD转换器将模拟的视频信号转换为数字信号后，可以对其进行压缩、编码、解码等处理，以便能够存储和传输。
这样一来，用户可以通过各种数字设备观看高清视频，享受更好的视觉效果。
4. 传感器应用：在传感器领域，AD转换器可以将各种模拟传感器输出的信号转换为数字信号，以便能够进行数字信号处理和分析。
ad转换的基本算法
ad转换的基本算法1. 什么是ad转换ad转换（Ad Conversion）是指将广告展示或点击行为转化为实际的业务指标，如注册、购买等，以衡量广告投放效果的一种算法。
ad转换算法在互联网广告领域中被广泛应用，可以帮助广告主评估广告效果、优化广告投放策略和提高投放效率。
2. ad转换算法的基本原理ad转换算法的基本原理是通过统计和分析广告展示和点击行为数据，将这些行为转化为具体的业务指标。
下面介绍几种常见的ad转换算法。
2.1 基于规则的算法基于规则的ad转换算法是一种简单但有效的方法。
它根据预先设定的规则，对广告展示和点击行为进行分类，并将其转化为相应的业务指标。
例如，可以设定一个规则，如果用户点击广告后产生了注册行为，则将该点击行为转化为注册指标。
2.2 基于回归分析的算法基于回归分析的ad转换算法是一种更为精确的方法。
它通过建立一个统计模型，将广告展示和点击行为与实际的业务指标之间的关系进行建模。
通过对模型进行拟合和验证，可以预测和估计广告投放对业务指标的影响程度。
这种算法可以帮助广告主更准确地评估广告效果和优化投放策略。
2.3 基于机器学习的算法基于机器学习的ad转换算法是一种较为复杂但有效的方法。
它利用机器学习算法对广告展示和点击行为数据进行训练和学习，从而自动发现其中的模式和规律，并将其应用于转化预测和优化决策中。
这种算法可以根据数据的特征和模式进行自适应调整，从而提高转化预测的准确性和效果。
3. ad转换算法的应用ad转换算法在互联网广告领域有着广泛的应用。
下面介绍一些常见的应用场景。
3.1 广告效果评估ad转换算法可以帮助广告主评估广告的效果和效益。
通过将广告点击和展示行为转化为实际的业务指标，广告主可以了解广告对业务的影响程度，并根据评估结果进行决策和优化。
3.2 广告投放优化ad转换算法可以帮助广告主优化广告投放策略。
通过分析广告展示和点击行为的特征和模式，算法可以发现哪些广告素材、渠道和时段对业务指标的影响最大，从而指导广告主进行广告投放的调整和优化，提高广告投放效率。
ad 转换原理
ad 转换原理
AD转换原理是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
这个过
程由三个主要步骤组成：采样、量化和编码。
首先是采样步骤。
在采样过程中，模拟信号被定期测量和记录，生成一系列离散的采样值。
这些采样值表示了模拟信号在不同时刻的幅度。
然后是量化步骤。
在量化过程中，采样值被映射为一组离散的量化级别。
通过将采样值分配给最接近的量化级别，模拟信号的幅度被近似表示为离散数值。
这个过程引入了量化误差，即原始模拟信号与量化表示之间的差异。
最后是编码步骤。
在编码过程中，量化后的信号通过数字编码器转换为二进制码字。
编码器将每个量化级别映射为一个二进制代码，以便数字信号可以被存储和传输。
常见的编码方法包括二进制、格雷码和翻转码等。
通过AD转换，模拟信号可以被数字系统处理和分析。
然而，由于采样频率和量化分辨率的限制，AD转换引入了采样误差
和量化误差。
合理选择采样频率和量化分辨率可以平衡系统的复杂性和信号质量。
总结而言，AD转换原理包括采样、量化和编码三个步骤，它
们共同将模拟信号转换为数字信号，实现了模拟和数字之间的转换。
这个过程在许多领域中广泛应用，如通信、音频处理、图像处理等。
AD 转换器概述
则 fs ≥ 2fimax
0
TG O(t)
S(t) S(t)=1:开关闭合 S(t)=0:开关断开
t
t
t
取样与保持电路及工作原理
采得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的值，在取样电路后要求将所采样的模 拟信号保持一段时间。
I
A1
采样
S
A2
O
CH
开关驱 动电路
0 1 ·0 …· ·
0
数据寄存器
11 0…
···
0
Dn-1 1
Dn-2 0 数字
···
量输出 D1
D0
D/A 转换器
O 7.5V
• 转换原理 第三个CP：
A=6.84V
模拟 量输入
I
电压 比较器
I ≥6.25V 启
动 脉 冲
CP 时钟 控制逻 辑电路
VREF=10VVREF
移位寄位器
0 0 1·…· · 0
(2) 第一次积分：
S2
+I A S1
R
–VREF B
定 时
S
–
O
–
+
1
O
1
t 0
I
dt
1
VI T1
n 级计数器
+
C
C
信
F
1
FF
1
FF
1
FF
1
号 Q Fn 1J
Qn n-1 1J
Q 1 1J
0 1J
G
n
C ＜ -1
1K R
C＜ 1K
R
1
C＜
1K R
单片机ad转换原理
单片机ad转换原理单片机AD转换原理。
单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出设备的微型计算机系统。
在很多电子设备中，单片机都扮演着至关重要的角色。
而AD转换（Analog to Digital Conversion）则是单片机中非常重要的功能之一，它可以将模拟信号转换为数字信号，使得单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理。
本文将介绍单片机AD转换的原理及相关知识。
AD转换的原理是利用单片机内部的模数转换器（ADC）来实现的。
模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电路，它可以将模拟信号的大小转换为相应的数字值。
在单片机中，模数转换器可以通过一定的采样和量化过程，将模拟信号转换为数字信号，并输出到单片机的数据总线上，以便单片机进行进一步的处理。
在进行AD转换时，首先需要对模拟信号进行采样。
采样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行取样，获取其大小。
这样可以将连续的模拟信号转换为离散的信号。
然后，对采样后的信号进行量化。
量化是指将连续的模拟信号转换为一系列离散的数字值。
在单片机中，量化通常是按照一定的精度和分辨率进行的，精度越高，分辨率越大，转换后的数字值越接近原模拟信号的真实数值。
单片机中的ADC模块通常由输入端、采样保持电路、比较器、计数器、数字转换器和控制逻辑等部分组成。
当单片机需要进行AD转换时，首先需要将模拟信号输入到ADC的输入端，然后ADC会对输入信号进行采样和量化，最终输出转换后的数字信号。
在这个过程中，ADC的控制逻辑会根据预设的转换精度和采样频率等参数，控制ADC的工作状态，以保证转换的准确性和稳定性。
在实际应用中，单片机的AD转换功能被广泛应用于各种测控系统、仪器仪表、传感器等领域。
通过AD转换，单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理，实现数据的数字化和处理，为系统的控制和监测提供了重要的支持。
同时，单片机的AD转换功能也为各种信号处理算法和数字信号处理提供了基础，为系统的功能和性能提升提供了可能。
AD转换与显示电路设计
AD转换与显示电路设计AD转换与显示电路是将模拟信号转换为数字信号，并通过显示器显示出来的电路。
在各种电子设备中，AD转换与显示电路被广泛应用，例如数码相机、手机、电视机等。
本文将详细介绍AD转换与显示电路的设计原理和方法。
一、AD转换电路设计1.1AD转换理论基础AD转换是模拟信号转换为数字信号的过程，其核心在于使用采样和量化的方法。
采样是指将模拟信号按照一定时间间隔进行采集，将连续的模拟信号离散化。
量化是指将采样得到的信号根据一定的量化步长进行量化，将模拟信号转换为一系列有限离散的数字值。
1.2AD转换器选择与连接AD转换器有很多种类，常用的有逐次逼近型AD转换器（SAR-ADC）、比较型AD转换器（CMP-ADC）、积分型AD转换器（INT-ADC）等。
选择AD转换器需要根据系统需求、精度要求以及成本预算等因素进行综合考虑。
在连接AD转换器时，需要注意采样电容的选择和电源的稳定性。
采样电容的选择应根据模拟信号的频率进行合理匹配，以保证采样精度。
电源的稳定性对于AD转换的精度有着重要的影响，应尽量选择稳压电源或者添加滤波电路来保证电源的稳定性。
1.3电路布局与设计AD转换电路的设计要考虑信号的接地，对电路的布局进行合理规划，减少模拟信号与数字信号的干扰。
在布局设计时，应将模拟部分与数字部分相分离，分别布置，并通过适当的屏蔽手段减少干扰。
2.1显示器选择与连接显示器的选择与连接需要根据具体应用场景和要求进行综合考虑。
常用的显示器有数码管、液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）等。
选择显示器时需要考虑显示分辨率、功耗、驱动电压等因素。
显示器连接电路一般包括驱动芯片、显示控制器和显示缓冲器。
驱动芯片负责控制显示器的驱动电压和显示模式，显示控制器负责将数字信号转换为驱动芯片所需的信号格式，显示缓冲器用于提供驱动芯片所需的电流和电压。
2.2显示电路布局与设计显示电路的布局设计需要考虑显示元件之间的互相干扰以及显示质量。
AD转换
A/D 是模拟量到数字量的转换A/D 是模拟量到数字量的转换，依靠的是模数转换器(Analog to Digital Converter)，简称ADC。
D/A 是数字量到模拟量的转换，依靠的是数模转换器(Digital to Analog Converter)，简称DAC。
它们的道理是完全一样的，只是转换方向不同，因此我们讲解过程主要以A/D 为例来讲解。
很多同学学到A/D 这部分的时候，感觉是个难点，概念搞不清楚，掌握不好。
我个人认为主要原因不在于技术问题，而是不太会感悟生活。
我们生活中有很多很多A/D 的例子，只是没有在单片机领域里应用而已，下面我带着大家一起感悟一下A/D 的概念。
什么是模拟量？就是指变量在一定范围内连续变化的量，也就是在一定范围内可以取任意值。
比如米尺，从0 到 1 米之间，可以是任意值。
什么是任意值，也就是可以是1cm，也可以是 1.001cm，当然也可以10.000……后边有无限个小数。
总之，任何两个数字之间都有无限个中间值，所以称之为连续变化的量，也就是模拟量。
而我们用的米尺上被我们人为的做上了刻度符号，每两个刻度之间的间隔是1mm，这个刻度实际上就是我们对模拟量的数字化，由于有一定的间隔，不是连续的，所以在专业领域里我们称之为离散的。
ADC 就是起到把连续的信号用离散的数字表达出来的作用。
那么我们就可以使用米尺这个“ADC”来测量连续的长度或者高度这些模拟量。
如图17-1 一个简单的米尺刻度示意图。
图17-1 米尺刻度示意图我们往杯子里倒水，水位会随着倒入的水量的多少而变化。
现在就用这个米尺来测量我们杯子里的水位的高度。
水位变化是连续的，而我们只能通过尺子上的刻度来读取水位的高度，获取我们想得到的水位的数字量信息。
这个过程，就可以简单理解为我们电路中的ADC采样。
ad转换器工作原理
ad转换器工作原理
AD转换器是将模拟信号转换为数字信号的电子器件。
它的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：
1. 采样：AD转换器首先将连续的模拟信号进行采样，即在一定的时间间隔内获取模拟信号的离散样本。
采样过程中，模拟信号的幅度会被量化为一组离散的数值。
2. 量化：在量化阶段，AD转换器将每个采样点的模拟信号幅度映射到一组数字取值中。
这个过程中，AD转换器使用一组固定的量化电平，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
量化电平的数目和分辨率决定了转换器的精度。
3. 编码：量化后的数字信号需要进行编码，将其转换为二进制形式的数字信号。
编码过程中，AD转换器使用二进制编码方式，将每个量化后的数字信号映射到相应的二进制编码。
4. 输出：经过采样、量化和编码后，AD转换器将数字信号输出到接收端，供后续数字系统进行处理和分析。
输出的数字信号可以被用于数字信号处理、存储和传输等应用。
需要注意的是，AD转换器的性能受到多种因素的影响，如采样率、分辨率、信噪比等。
较高的采样率和分辨率可以提高转换器的精度和灵敏度，而较低的信噪比可能会导致转换过程中的误差和失真。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的AD转换器。
a d转换器工作原理
a d转换器工作原理
AD转换器是模拟信号和数字信号之间的转换器。
在AD转换过程中，模拟信号首先经过采样，然后经过量化和编码，最后转换为数字信号输出。
AD转换器的工作原理如下：
1. 采样：AD转换器会连续地对模拟信号进行采样，即在确定的时间间隔内获取一系列离散的样本值。
采样定理规定采样频率应该是模拟信号最高频率的两倍以上，以避免信号失真。
2. 量化：采样后的模拟信号经过量化处理，将连续的模拟信号转换为离散的量化电平。
量化的目的是将连续的模拟信号离散化，使其能够用数字形式表示。
量化过程中会根据固定的量化级别将连续的模拟信号映射到特定的离散电平上。
3. 编码：量化后的模拟信号需要通过编码转换为数字信号。
编码过程中使用的编码方式包括二进制编码、格雷码等。
编码后的信号将每个量化电平映射为一个数字代码，以表示该离散电平的数值。
4. 数字信号输出：编码后的数字代码通过输出接口输出为数字信号，供其他数字电路或设备使用。
数字信号可以在计算机系统中进行数字信号处理、分析和存储等操作。
总的来说，AD转换器通过采样、量化和编码的过程将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
采样将模拟信号离散化，量
化将离散化后的信号分级表示，编码将信号转换为数字代码，最后输出为数字信号。
这样可以实现模拟信号的数字化处理和传输。
ad转换器的基本原理
ad转换器的基本原理ad转换器的基本原理什么是ad转换器？ad转换器（Analog-to-Digital Converter），简称ADC，是一种电子设备，用于将模拟信号转换为数字信号。
模拟信号是连续变化的，而数字信号则是离散的。
ad转换器在现代电子设备中扮演着非常重要的角色，如音频设备、计算机、通信设备等。
ad转换器的作用ad转换器的作用是将模拟信号转换为数字信号，使得我们可以对信号进行数字化处理。
数字信号可以方便地进行存储、传输和处理，因此ad转换器在现代电子技术中非常重要。
ad转换器的原理ad转换器的基本原理如下：1.采样（Sampling）：ad转换器对模拟信号进行采样，即每隔一定时间间隔对信号进行取样。
采样需要保证采样频率足够高，以保证采样到的信号能够准确还原原始信号。
2.量化（Quantization）：在采样的基础上，ad转换器对采样到的信号进行量化。
量化是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
量化过程中，ad转换器将信号的幅值划分为若干个级别，然后将每个采样值映射到最接近的级别。
3.编码（Encoding）：经过量化的信号被编码为数字信号，以便于存储和处理。
ad转换器使用不同的编码方式，如二进制、十进制等，将量化后的信号转换为数字形式。
4.输出（Output）：ad转换器最终输出的是一个数字序列，表示了原始模拟信号在不同时间点的幅值。
这个数字序列可以被传输、存储或直接用于数字信号处理。
ad转换器的应用ad转换器广泛应用于各种电子设备中，包括但不限于以下领域：•音频设备：ad转换器将声音信号转换为数字信号，使得我们可以使用数字音频处理软件对声音进行剪辑、混音等操作。
•通信设备：ad转换器将模拟语音信号转换为数字信号，并将其压缩、传输至目标设备，再由目标设备的da转换器将数字信号还原为模拟信号，使人们能够进行远程通讯。
•传感器网络：ad转换器将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，实现对环境参数的监测和数据采集。
AD转换器
A/D转换器的量化误差 转换器的量化误差
二、A／D转换器的技术指标
1. 分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的 转换器分辨输入模拟量最小变化程度的 分辨率是衡量 技术指标。 转换器的分辨率取决于A/D转换器的位数，所 转换器的位数， 技术指标。A/D转换器的分辨率取决于 转换器的分辨率取决于 转换器的位数 以习惯上以输出二进制数或BCD 码数的位数来表示。 码数的位数来表示。 以习惯上以输出二进制数或
A／D转换器概述 ／ 转换器概述
一、A／D转换器的定义 ／ 转换器的定义 A／D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这 ／ 转换器是将模拟量转换为数字量的器件， 转换器是将模拟量转换为数字量的器件 个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量， 个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在 一般情况下，模拟量是指电压而言的。 一般情况下，模拟量是指电压而言的。 二、A／D转换器的技术指标 ／ 转换器的技术指标 1. 分辨率与量化误差 2. 转换精度 3. 转换速率 4. 满刻度范围
二、A／D转换器的技术指标
3、转换速率 、
转换速率是指A／ 转换器在每秒钟内所能完成的转换次数 转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。 转换速率是指 ／D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。 转换速率也可表述为转换时间，即A／D转换从启动到结束 转换速率也可表述为转换时间， ／ 转换从启动到结束 所需的时间，转换速率与转换时间互为倒数。 所需的时间，转换速率与转换时间互为倒数。 例如， 转换器的转换速率为5MHz，则பைடு நூலகம்转换时间 例如，某A／D转换器的转换速率为 ／ 转换器的转换速率为 ， 是200ns。 。
三、A／D转换器的分类
逐次比较式A／ 转换器 转换时间一般在µs级 转换器： ① 逐次比较式 ／D转换器：转换时间一般在 级，转换精 度一般在0.1％上下，适用于一般场合。 度一般在 ％上下，适用于一般场合。 积分式A／ 转换器 其核心部件是积分器， 转换器： ② 积分式 ／D转换器：其核心部件是积分器，因此转换时 间一般在ms级或更长 但抗干扰性能强，转换精度可达0.01％ 级或更长， 间一般在 级或更长，但抗干扰性能强，转换精度可达 ％ 或更高。适于数字电压表类仪器采用。 或更高。适于数字电压表类仪器采用。 并行比较式又称闪烁式：采用并行比较， ③ 并行比较式又称闪烁式：采用并行比较，其转换时间可 达ns级，但抗干扰性能较差，由于工艺限制，其分辨率一般不高 级 但抗干扰性能较差，由于工艺限制， 于8位。可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。 位 可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。 改进型是在上述某种形式A／ 转换器的基础上 转换器的基础上， ④ 改进型是在上述某种形式 ／D转换器的基础上，为满足 某项高性能指标而改进或复合而成的。 某项高性能指标而改进或复合而成的。例如余数比较式即是在逐 次比较式的基础上加以改进， 次比较式的基础上加以改进，使其在保持原有较高转换速率的前 提下精度可达0.01％以上。 提下精度可达 ％以上。
单片机实现ad转换的原理
单片机实现ad转换的原理
AD转换（Analog-to-Digital Conversion）是将连续变化的模拟信号转换为数字信号的过程。
在单片机中，AD转换通常由模拟输入引脚、采样保持电路、比较器和计数器等组成。
下面是单片机实现AD转换的一般原理：
1. 模拟输入引脚：单片机有专门的引脚用于接收模拟信号。
该引脚可以连接外部模拟信号源，如传感器等。
2. 采样保持电路：模拟输入信号需要经过采样保持电路。
这个电路会根据某种时钟信号，周期性地对输入信号进行采样，并将采样结果保持在一个电容中，以供后续的转换过程使用。
3. 比较器：采样保持结束后，采样保持电路的输出会送到一个比较器。
比较器会将采样信号与参考电压进行比较，产生一个数字信号，用以表示该采样信号是大于还是小于参考电压。
4. 计数器：比较器的输出信号会连接到一个计数器模块。
计数器会对比较器输出的数字信号进行计数，以产生AD转换的结果。
计数器的计数周期和分辨率决定了转换的精度。
5. 数字输出：转换完成后，计数器的结果会输出到单片机的某个寄存器中，以供后续的数据处理使用。
这样，模拟信号就被转换为数字信号，可以被单片机的其他部分处理。
需要注意的是，AD转换的精度和速度取决于单片机内部的AD转换模块的性能，以及外部电路的设计和连接方式。
每种单片机的具体实现方式有所差异，所以在实际应用中，需要查阅相关单片机的参考手册，了解具体的AD转换原理和实现方式。
AD转换及其原理
CP
0
10000000
5
1
10 5 21
1
11000000
7.5
0
10 22
2.5
2
10100000
6.25
1
10 23
1.25
3
10110000
6.875
0
10 0.625
24
4
10101000
6.5625
1
10 25
0.3125
5
10101100
6.71875
常用 ADC 的类型
直接型 A/D 转 换 器
间接型
并联比较型 双积分型 逐次渐进型
电压时间变换型积分型(V-T) (双积分型) 电压频率变换型(V-F)
逐次逼近式A/D转换器工作特点
• 逐次逼近式A/D转换器的工作特点为： 二分搜索 反馈比较 逐次逼近
其工作过程与天平称重物重量的过程十分相似。
• 有时分辨率也用A/D转换器的位数来表示，如ADC0809的分 辨率为8位，AD574的分辨率为12位等。
2. 量化误差 • 量化误差是由于ADC 的有限分辨率引起的误差，这是连续
的模拟信号在整数量化后的固有误差。对于四舍五入的量 化法，量化误差在±1/2 LSB之间。
二.ADC的主要技术参数
3. 绝对精度 • 绝对精度是指在输出端产生给定的数字代码所表示的实际
码总重量小于物体重量的砝码保留，否则拿下所添加的砝 码。 • 这样可得保留的砝码为128g＋64g＋2g＋1g＝195g，与重 物重量相等，相当于转换的数码为D7～D0＝11000011。
逐次逼近式A/D转换器
AD转换知识
有些特殊的应用或量程范围很大时，A/D转换器要求更多的位数，平滑性的要求来考虑，可用一段模拟量化过程的程序，在计算机上逐步改变位数，计算数学模型的动态曲线，然后根据曲线的平滑程度来确定位数。通常，满足静态精度要求的位数也能满足动态平滑的要求。但对动态平滑性要求较高的系统，还需要硬件（模拟滤波）或软件（数字滤波）进行平滑处理。一般8位以下的A/D转换器称为低分辨率A/D转换器，9~12位的称为中分辨率，13位以上的称为高分辨率。
由干转换器必须在采样间隔Ts内完成一次转换工作，因此转换器能处理的最高信号频率就受到转换速度的限制。如50us内完成10位A／D转换的高速转换器，这样，其采样频率可高达20kHz。
查看文章 面对设计如何选择和使用A/D转换器1
2008年04月28日 星期一 07:50
1、 如何确定A/D转换器的位数
3) 转换速度
转换速度是指完成一次转换所用的时间，即从发出转换控制信号开始，直到输出端得到稳定的数字输出为止所用的时间。转换时间越长，转换速度就越低。转换速度与转换原理有关，如逐位逼近式A／D转换器的转换速度要比双积分式A／D转换器高许多。除此以外，转换速度还与转换器的位数有关，一般位数少的（转换精度差）转换器转换速度高。目前常用的A／D转换器转换位数有8位、10位、12位、14位、16位等，其转换速度依转换原理和转换位数不同，一般在几微秒至几百毫秒之间。
单片机ad转换原理
单片机ad转换原理单片机AD转换原理。
单片机的AD转换原理是指单片机如何将模拟信号转换为数字信号的过程。
在许多嵌入式系统中，需要将外部的模拟信号转换为数字信号，以便单片机能够对其进行处理和分析。
因此，了解单片机的AD转换原理对于理解嵌入式系统的工作原理至关重要。
在单片机中，AD转换是通过内置的模数转换器（ADC）来完成的。
ADC是一种能够将模拟信号转换为数字信号的电路。
它接收来自外部的模拟信号，并将其转换为相应的数字值，以便单片机能够对其进行处理。
AD转换的过程可以分为几个主要步骤。
首先，模拟信号通过采样电路进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的采样值。
然后，采样值经过保持电路进行保持，以便在转换过程中保持稳定。
接下来，采样值通过ADC进行量化，即将其转换为相应的数字值。
最后，数字值经过数字信号处理电路进行处理，以便单片机能够对其进行分析和处理。
在单片机中，AD转换的精度和速度是非常重要的。
精度指的是AD转换的准确度，即数字值与实际模拟信号之间的差异程度。
而速度则指的是AD转换的速度，即完成一次AD转换所需的时间。
单片机的AD转换精度和速度通常取决于其内置的ADC的性能参数，如分辨率、采样速率等。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的ADC类型和参数。
例如，对于需要高精度和高速度的应用，可以选择分辨率高、采样速率快的ADC。
而对于一些低精度和低速度要求的应用，则可以选择分辨率低、采样速率慢的ADC。
总之，单片机的AD转换原理是单片机将模拟信号转换为数字信号的过程，通过内置的ADC完成。
了解AD转换的原理和性能参数对于设计和应用嵌入式系统至关重要。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的ADC类型和参数，以确保系统的性能和稳定性。
通过对单片机AD转换原理的深入了解，可以更好地理解嵌入式系统的工作原理，为系统的设计和应用提供有力的支持。
AD转换模块简介
A/D转换模块1、A/D转换原理A/D转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式。
a)取样与保持一般取样与保持过程是同时完成的，取样-保持电路的原理图如图16所示，由输入放大器A1、输出放大器A2、保持电容CH和电子开关S组成，要求 AV1 * AV2= 1。
原理是：当开关S闭合时，电路处于取样阶段，电容器充电，由于 AV1 * AV2= 1，所以输出等于输入；当开关S断开时，由于A 2输入阻抗较大而且开关理想，可认为CH没有放电回路，输出电压保持不变。
图16 取样-保持电路取样-保持以均匀间隔对模拟信号进行抽样，并且在每个抽样运算后在足够的时间内保持抽样值恒定，以保证输出值可以被A/D 转换器精确转换。
b)量化与编码量化的方法，一般有舍尾取整法和四舍五入法，过程是先取顶量化单位Δ，量化单位取值越小，量化误差的绝对值就越小，具体过程在这里就不做介绍了。
将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。
2、A/D转换器的技术指标a)分辨率分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力，理论上，n位A/D转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的1/2n 。
也就是说，在参考电压一定时，输出位数越多，量化单位就越小，分辨率就越高。
S12的ATD模块中，若输出设置为8位的话，那么转换器能区分的输入信号最小电压为19.53mV。
b)转换时间A/D转换器按其工作原理可以分为并联比较型（转换速度快ns级）、逐次逼近型（转换速度适中us级）、双积分型（速度慢抗干扰能力强）。
不同类型的转化的A/D转换器转换时间不尽相同，S12的ATD模块中，8位数字量转换时间仅有6us，10位数字量转换时间仅有7us。
S12内置了2组10位/8位的A/D模块：ATD0和ATD1，共有16个模拟量输入通道，属于逐次逼近型A/D转换器（这个转换过程与用天平称物的原理相似）。
1、功能结构图图17 A/D 模块功能结构图图17所示的是A/D 模块的功能结构，这个功能模块被虚线划分成为图示所示的虚线所隔离的三个部分：IP 总线接口、转换模式控制/寄存器列表，自定义模拟量。
ad转换的基本原理
ad转换的基本原理《AD转换的基本原理》1. 引言嘿，你有没有想过，咱们每天使用的各种电子设备，像手机、电脑，它们是怎么把现实世界里那些连续变化的模拟信号，比如声音、光线啥的，变成能让机器识别的数字信号的呢？这就涉及到一个超酷的技术——AD转换啦。
今天，咱们就来好好扒一扒AD转换的基本原理，从最基础的概念到它在生活和高端技术中的应用，再到一些容易搞错的地方，全都给你讲得明明白白的。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景AD转换呢，简单来说就是模拟 - 数字（Analog - Digital）转换的缩写。
在电子世界里，模拟信号就像是一条连绵不断的河流，它的值可以是任意的，比如我们说话时声音的大小、温度的高低变化，这些信号是连续变化的。
而数字信号就不一样啦，它像是一个个整齐排列的小方块，只有0和1这两种状态。
AD转换的概念最早可以追溯到电子技术发展的早期，那时候人们开始探索如何让电子设备更好地处理不同类型的信号。
随着计算机技术等相关领域的不断发展，AD转换技术也越来越成熟和重要。
2.2运行机制与过程分析咱们来想象一下AD转换就像一个神奇的小工厂。
首先呢，是采样。
这就好比从河流里定期取水样一样。
按照一定的时间间隔，对模拟信号进行“采样”，得到一些离散的点。
比如说，对于一个声音信号，每0.1秒取一个样。
然后是量化，这一步就像是把取到的水样按照不同的量级分类。
把采样得到的信号值归到预先设定好的一些等级里。
比如设定了10个等级，那这个信号值就会被归到其中一个等级里。
最后就是编码啦，这就像是给每个等级贴上一个特殊的标签，这个标签就是对应的数字代码。
这样，原本连续的模拟信号就变成了数字信号。
打个比方，就像把一幅色彩连续过渡的画，按照不同的颜色区域划分，然后给每个区域编上号一样。
3. 理论与实际应用3.1日常生活中的实际应用AD转换在我们日常生活里无处不在。
就拿咱们的手机来说，当我们打电话的时候，麦克风收集到的声音是模拟信号，然后通过手机里的AD 转换芯片，把这个模拟声音信号变成数字信号，这样才能在手机的数字电路里进行处理，像进行降噪、放大等操作，最后再把数字信号转换成模拟信号通过听筒播放出来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A/D转换：就是把模拟信号，转换为数字信号
ad:模数转换，将模拟信号变成数字信号，便于数字设备处理。
da：数模转换，将数字信号转换为模拟信号与外部世界接口。
具体可以看看下面的资料，了解一下工作原理：
ad转换器的分类
1.下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点：积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、∑-δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。
1）积分型（如tlc7135）
积分型ad工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。
其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。
初期的单片ad转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。
2）逐次比较型（如tlc0831）
逐次比较型ad由一个比较器和da转换器通过逐次比较逻辑构成，从msb 开始，顺序地对每一位将输入电压与内置da转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。
其电路规模属于中等。
其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。
3）并行比较型/串并行比较型（如tlc5510）
并行比较型ad采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称flash(快速)型。
由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频ad转换器等速度特别高的领域。
串并行比较型ad结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型ad转换器配合da转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为half flash(半快速)型。
还有分成三步或多步实现ad转换的叫做分级（multistep/subrangling）型ad，而从转换时序角度又可称为流水线（pipelined）型ad，现代的分级型ad中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。
这类ad速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。
4）∑-δ(sigma?/font>delta)调制型（如ad7705）
∑-δ型ad由积分器、比较器、1位da转换器和数字滤波器等组成。
原理上近似于积分型，将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号，用数字滤波器处理后得到数字值。
电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做到高分辨率。
主要用于音频和测量。
5）电容阵列逐次比较型
电容阵列逐次比较型ad在内置da转换器中采用电容矩阵方式，也可称为电荷再分配型。
一般的电阻阵列da转换器中多数电阻的值必须一致，在单芯片上生成高精度的电阻并不容易。
如果用电容阵列取代电阻阵列，可以用低廉成本制成高精度单片ad转换器。
最近的逐次比较型ad转换器大多为电容阵列式的。
6）压频变换型（如ad650）
压频变换型（voltage-frequency converter）是通过间接转换方式实现模数转换的。
其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率，然后用计数器将频率转换成数字量。
从理论上讲这种ad的分辨率几乎可以无限增加，只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度。
其优点是分辩率高、功
耗低、价格低，但是需要外部计数电路共同完成ad转换。
2. ad转换器的主要技术指标
1）分辩率(resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。
分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。
2）转换速率(conversion rate)是指完成一次从模拟转换到数字的ad转换所需的时间的倒数。
积分型ad的转换时间是毫秒级属低速ad，逐次比较型ad是微秒级属中速ad，全并行/串并行型ad可达到纳秒级。
采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。
为了保证转换的正确完成，采样速率(sample rate)必须小于或等于转换速率。
因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。
常用单位是ksps和msps，表示每秒采样千/百万次（kilo / million samples per second）。
3）量化误差(quantizing error) 由于ad的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率ad的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率ad（理想ad）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。
通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1lsb、1/2lsb。
4）偏移误差(offset error) 输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。
5）满刻度误差(full scale error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
6）线性度(linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。
其他指标还有：绝对精度(absolute accuracy) ，相对精度(relative accuracy)，
微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（total harmonic distotortion缩写thd）和积分非线性。
3. da转换器
da转换器的内部电路构成无太大差异，一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。
大多数da转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。
按数字输入值切换开关，产生比例于输入的电流(或电压)。
此外，也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。
一般说来，由于电流开关的切换误差小，大多采用电流开关型电路，电流开关型电路如果直接输出生成的电流，则为电流输出型da转换器，如果经电流椀缪棺?缓笫涑觯?蛭?缪故涑鲂?/font>da转换器。
此外，电压开关型电路为直接输出电压型da转换器。
1）电压输出型（如tlc5620）
电压输出型da转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。
直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速da转换器使用。
2）电流输出型(如ths5661a)
电流输出型da转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。
用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。
此外，大部分cmos da转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。
当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这
时由于在da转换器的电流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。
此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。
3）乘算型（如ad7533）
da转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型da转换器。
乘算型da转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。
4）一位da转换器
一位da转换器与前述转换方式全然不同，它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出，然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出(又称位流方式)，用于音频等场合。
4. da转换器的主要技术指标：
1）分辩率(resolution) 指最小模拟输出量（对应数字量仅最低位为‘1’）与最大量（对应数字量所有有效位为‘1’）之比。
2）建立时间(setting time) 是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。
da中常用建立时间来描述其速度，而不是ad 中常用的转换速率。
一般地，电流输出da建立时间较短，电压输出da则较长。
其他指标还有线性度(linearity)，转换精度，温度系数/漂移。