单极性ADC采样双极性波形

3.2、ADC参数及其电路形式

3.2模数转换器(ADC)参数及其电路形式模数转换器(Analog-to-Digital Converter)简称ADC，它是一种将模拟信号转换成相应的数字信号的装置或器件。

模拟信号是指那些在时间上和数值上都是连续变化的信号。

自然界中各种物理量，如声、光、力、热等，在时间上和量的大小上也都是连续变化的。

这些物理量经过传感器可以被变换成电信号，以便用电子技术手段来处理。

而大多数传感器变换得到的电压、电流信号仍然是连续的。

显然，这种连续变化的电压、电流信号属于模拟信号。

模拟信号需要用模拟仪表指示，用模拟电路进行信号加工、用模拟计算机进行处理。

而模拟系统对外界电磁干扰、环境温度的变化、电子元器件的参数变化都是比较敏感的，因此一个高质量的模拟系统是非常昂贵的。

高速ADC的速度已达1000MHz，高精度ADC的分辨率已达24位；高速DAC 的速度也高达500MHz，高精度DAC的分辨率己达18位。

这样的指标已可以满足绝大多数电子设备对器件的要求，包括某些特殊应用场合的要求。

模数转换过程任何ADC都包括三个基本功能：采样、量化和编码。

采样过程将模拟信号在时间上离散化，使之成为抽样信号；量化将抽样信号的幅度离散化使之成为数字信号；编码则将数字信号最终表示成数字系统所能接受的的形式。

如何实现这三个功能就决定了ADC的形式和性能。

同采样频率应最少大于输入信号中最高频谱分量的两倍。

下图是采样过程：下图是3位采样和量化过程：静态特性ADC的静态特性是指它的实际量化特性。

理想ADC(没有电路误差)的量化特性仅由它的量化方式、输出数字的位数和码制决定。

实际上存在着失调误差、增益误差，线性和微分线性误差以及温度、时间和电源变化所引起的误差漂移。

动态特性ADC的动态特性主要由转换时间和速率两个相关的技术指标来描述。

一.常用术语和主要技术指标1.位(Bit)，字节(Byte)，字(Word)2.最低有效位 Least Significant Bit(LSB)最高有效位 Most Significant Bit(MSB)3.分辨率(Resolution)分辨率指模数转换器在转换中所能分辨的最小量，习惯上用转换结果的位数表示。

ADC采样效应及相关影响解剖

ADC采样效应及相关影响解剖在前述文章，BUCK电路模拟补偿器的数字化过程，我们讨论了模拟补偿器的数字化，事实上，数字化过程的第一个重要的环节就是ADC对反馈量的采样，本文就重点探讨一下由于ADC采样频率带来的一些问题，进而讨论一下相应的解决方案。

一.ADC采样频率对电源环路带宽的影响图1 ADC采样的基本结构在ADC模块中，一般会经过合适的时钟选择及分频，产生一个合适的时钟作为ADC采样及转换的时钟频率，并且会有一个电源作为ADC转换的参考电源，对模拟信号进行量化，比如AVDD 3.3V。

ADC 模块包含专用ADC内核和共享ADC内核，专用ADC内核固定接某一个ADC的采样通道，对采样时间要求不高，而共享ADC内核会接不同的ADC采样通道，这必然会涉及到ADC通道的切换。

在图1中，我们可知，模拟信号从ADC采样通道进去后，会进行采样，这会产生一定的延时，而采样后的信号会经过ADC转换，这也会消耗一定的时间，最终它的结果会送到ADCBUF寄存器去被软件处理，或者被数字滤波器或者数字比较器所用。

关于ADC的具体性能，我们在后面的文章中会详细讨论，此处不做过多探讨。

图2 ADC的采样含义一般来说，ADC的采样转换，需要一定的触发信号，当发生触发时，ADC或者开始直接转换，或者开始采样并采样结束后转换，这和ADC通道接的是专用内核还是共享内核有关。

这时候表示模拟信号流逝的时间轴就不是时间的含义了，而是表示对信号的一次一次的采样，每次采样之间的时间就是ADC的采样间隔Ts，经过ADC转换后，模拟信号就被转换为了离散数字信号，这些数字基于ADC的参考电压和ADC的位数精度，来表示被采样的模拟信号的大小。

图3 ADC的采样间隔和ADC采样转换延时当每一次进行触发ADC后，需要一个时间来完成转换及中断申请，而后在ADC中断中从ADCBUF中得到ADC的结果，这部分时间延时，在芯片硬件上会有一些措施会让这部分延时尽可能地减小，以便给环路控制算法留出足够的时间。

ADC的多种输入类型介绍

ADC的多种输入类型介绍单端输入具有单端输入的ADC将模拟输入电压相对于地进行数字化。

单端输入可简化ADC驱动器要求，降低信号链的复杂性并降低功耗。

单端输入可以是单极性或双极性，其中单端单极性ADC上的模拟输入仅在GND上方摆动（0V至VFS，其中VFS是由参考电压确定的满量程输入电压）（图1a）和单端双极性ADC上的模拟输入也称为真双极性，在GND（±VFS）之上或之下摆动（图1b）。

伪差分输入具有伪差分输入的ADC在有限范围内数字化差分模拟输入电压（IN + - IN-）。

IN +输入具有实际模拟输入信号，而IN-输入具有受限范围。

伪差分单极性ADC在0V范围内数字化差分模拟输入电压（IN + - IN-）到VFS。

在此范围内，在IN +引脚上驱动的单端单极性输入信号相对于信号接地参考电平进行测量，由IN-引脚驱动。

IN +引脚允许从GND摆动到VFS，而IN-引脚限制在GND±100mV左右（图2a）。

伪差分双极ADC将差分模拟数字化输入电压（IN + - IN-）在±VFS / 2的范围内。

在此范围内，在IN +引脚上驱动的单端双极性输入信号相对于在IN-引脚上驱动的信号中间参考电平进行测量。

允许IN +引脚从GND摆动到VFS，而IN-引脚限制在VFS / 2±100mV左右（图2b）。

伪差分真双极ADC数字化差分模拟输入电压（IN + - IN-）在±VFS范围内。

在此范围内，在IN +引脚上驱动的真双极性输入信号相对于信号接地参考电平进行测量，由IN-引脚驱动。

允许IN +引脚摆幅高于或低于GND至±VFS，而IN-引脚限制在GND±100mV左右（图2c）。

adc采样原理

adc采样原理ADC采样原理。

ADC（Analog to Digital Converter）是模拟信号转换为数字信号的关键部件，它在各种电子设备中起着至关重要的作用。

本文将介绍ADC的基本原理和工作过程，帮助读者更好地理解ADC的工作机制。

ADC采样原理的核心在于模拟信号的离散化。

模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是离散的信号。

ADC的作用就是将模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，然后将采样得到的模拟信号值转换为对应的数字编码。

这个过程涉及到采样、量化和编码三个基本步骤。

首先是采样过程。

在采样过程中，模拟信号会以一定的时间间隔被取样，这个时间间隔称为采样周期。

采样的频率越高，对模拟信号的还原度就越高。

采样定理规定，为了完整地还原模拟信号，采样频率必须大于模拟信号中最高频率成分的两倍。

接下来是量化过程。

量化是将连续的模拟信号幅值转换为离散的数字编码的过程。

量化的精度取决于ADC的分辨率，分辨率越高，表示ADC可以将模拟信号幅值划分得越细致。

常见的分辨率有8位、10位、12位等，分辨率越高，ADC的精度也就越高。

最后是编码过程。

编码是将量化后的数字幅值转换为二进制编码的过程。

不同的编码方式有不同的表示方法，例如二进制补码、二进制反码等。

ADC将量化后的数字幅值按照一定的编码规则转换为对应的二进制编码，以便数字系统进行处理和存储。

总结一下，ADC采样原理的核心在于采样、量化和编码这三个基本步骤。

通过这些步骤，模拟信号可以被准确地转换为数字信号，从而在数字系统中进行处理和传输。

ADC在各种领域都有着广泛的应用，包括通信、医疗、工业控制等领域。

对ADC采样原理的深入理解，有助于我们更好地应用和设计各种电子设备。

希望本文对读者对ADC采样原理有所帮助，如果有任何疑问或者补充，欢迎在评论区留言讨论。

感谢阅读！。

单极性和双极性PWM调制的区别在哪里详解PWM中的单极性和双极性

单极性和双极性PWM调制的区别在哪里详解PWM中的单极性和双极性本文主要是关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍，并着重对单极性和双极性PWM调制的区别进行了详尽描述。

PWM控制的基本原理PWM（PulseWidthModulaTIon）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。

面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础，即在采样控制中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时，其效果基本相同。

其中，冲量指的是窄脉冲的面积；效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。

如图1.1.1（1）所示，三个窄脉冲形状不同，但是它们的面积都等于1，当它们分别加在如图1.1.1（2）（a）所示的R-L电路上时，并设其电流i（t）为电路的输出，则其输出响应波形基本相同且如图 1.1.1（2）（b）所示。

一、什么是单极性PWM和双极性PWM通俗的说：单极性PWM就是PWM波形在半个周期中只在单极性范围内变化。

双极性PWM就是PWM波形在半个周期中有正、有负。

单、双极性是根据对低电平的不同定义而言的，然后所谓单极性，指的是以0V为低电平，双极性，指的是以“与高电平大小相等，极性方向相反（即在横轴下面）”的电位为低电平。

我们知道，PWM波形的产生是通过载波和信号波两个波形共同作用而成的，基本元素只有两个，高电平和低电平，信号波比载波高，则为高电平，比载波低，则为低电平。

二、单极性PWM原理产生单极性PWM模式的基本原理如下所示。

首先由同极性的三角波载波信号ut。

与调制信号ur，比较（图（a）），产生单极性的PWM脉冲（图（b））；然后将单极性的PWM脉。

【转】我的信号是双极性的信号，能不能直接输入到单电源供电的ADC？

【转】我的信号是双极性的信号，能不能直接输⼊到单电源供电的ADC？我的信号是双极性的信号，能不能直接输⼊到单电源供电的ADC？答案：答案：⾸先，我们要先对我们的输⼊信号有准确的理解。

⼀般在差分输⼊的情况下，会造成误解。

对于差分信号来讲，所谓的双极性是指的相对双极性，还是针对于地的绝对双极性信号？数据⼿册上对于差分情况下的双极性输⼊范围的定义，如+/-20mV, +/-80mV, +/-1.25V或者+/-2.5V的输⼊信号范围，是指的差分信号的差值，也就是说差分信号的正端AIN+与负端AIN-的差可以是正的，也可以是负的，但是这对差分信号的对地绝对电压值不⼀定是负的。

举个例⼦，差分信号正端AIN+的输⼊范围是1V到3V，差分信号负端AIN-的输⼊信号范围是3V到1V，那么差分输⼊信号的范围是－2V到2V。

可以看到，差分信号的范围是-2V到2V的双极性信号，但它们各⾃的绝对电平都是正的。

所以在输⼊ADC前⼀定要知道差分输⼊信号的绝对电压和差值。

那么单电源供电的ADC能不能处理绝对电压是负的信号呢？这取决于你有没有使能内部的缓冲器。

如果没有使能ADC内部的缓冲器，ADC的输⼊可以是负的，可以到-30mV。

如果使能了内部缓冲器，那么输⼊的模拟信号⼀定是正的，并且要⼤于某⼀电压，具体输⼊范围，请参见数据⼿册。

所以，⼀旦使⽤了内部缓冲器，请⼀定注意输⼊信号的对地的绝对电压值的范围。

但是对于AD7732/4，这两颗芯⽚的模拟输⼊有特殊处理，可以处理双极性的输⼊信号。

ADI的有些ADC可以双电源供电，AD7710， AD7711和AD7712，在双电源供电情况下，可以输⼊双极性信号。

什么是单端信号，什么是全差分，什么是伪差分？答案：单端信号对于ADC来说只有⼀个输⼊端，它的参考端是ADC的地。

对于单端信号来讲，答案：它的缺点是信号的偏移误差和噪声会影响ADC的输⼊动态范围。

全差分是⼀对独⽴的信号，ADC转换的是这对信号的差值，它们的共模信号则被抑制掉。

ADC0809中文资料

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图 11.19 ADC0808/0809 内部结构框图
（1）IN0～IN7——8 路模拟输入，通过 3 根地址译码线 ADDA、ADDB、ADDC 来选通一路。
（2）D7～D0——A/D 转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8 位排列顺序是 D7 为最高位，D0 为最低位。
1
（2）总的不可调误差： ADC0808 为± 2 LSB,ADC 0809 为±1LSB。
（3）转换时间：取决于芯片时钟频率，如 CLK=500kHz 时，TCONV=128μs。（4）单一电源： +5V。（5）模拟输入电压范围：单极性 0～5V；双极性±5V,±10V(需外加一定电路)。（6）具有可控三态输出缓存器。（7）启动转换控制为脉冲式(正脉冲)，上升沿使所有内部寄存器清零，下降沿使 A/D 转换开始。（8）使用时不需进行零点和满刻度调节。 2) 内部结构和外部引脚 ADC0808/0809 的内部结构和外部引脚分别如图 11.19 和图 11.20 所示。内部各部分的作用和工作原理在内部结构图中已一目了然，在此就不再赘述，下面仅对各引脚定义分述如下：
×
无操作
0
×
0
启动一次 12 位转换
0
×
1
启动一次 8 位转换
1
+5V
×
并行读出 12 位
1
DGND
0
读出高 8 位(A 段和 B 段)
1
DGND
1
读出 C 段低 4 位，并自动后跟 4 个 0
（8）AGND——模拟地。（9）GND——数字地。（10）Vi(R)——参考电压输入端。（11）VEE——负电源，可选加-11.4V～-16.5V 之间的电压。（12）BIP OFF——双极性偏移端，用于极性控制。单极性输入时接模拟地(AGND)，双极性输入时接 Vo(R)端。（13）Vi(10)——单极性 0～＋10V 范围输入端，双极性±5V 范围输入端。（14）Vi(20)——单极性 0～＋20V 范围输入端，双极性±10V 范围输入端。（15）STS——转换状态输出端，只在转换进行过程中呈现高电平，转换一结束立即返回到低电平。可用查询方式检测此端电平变化，来判断转换是否结束，也可利用它的负跳变

使用SigmaDeltaADC时容易被忽略的问题

使用SigmaDeltaADC时容易被忽略的问题最近见到不少帖子说，SigmaDelta型ADC不稳定。

其实大多数不是ADC的问题。

而是没有深刻理解SigmaDelta型ADC的原理和内部结构。

∑－△型ADC是一类利用过采样原理来扩展分辨率的模数转换器件，从原理上看，∑－△型ADC利用非常低分辨率的ADC(一般1bit)的ADC通过高速过采样，得到码流后量化得到数字量。

因为1bit ADC 就是一个比较器，1bitDAC也可以用模拟开关来实现；加之滤波和量化工作也是全数字实现的，所以∑－△型ADC更像是数字器件而不是模拟器件。

这最大可能的避免了模拟电路的漂移、批次性问题。

因此∑－△型ADC可以很容易达到高精度和高分辨率。

下面看图4.2：一个带锁存的比较器作为1bitADC，其输出码流分2路，一路给数字滤波和量化用，另一路反馈到减法器。

积分器的作用就是对减法器后的输入信号求平均。

关于∑－△调制和过采样的原理，很多教科书都是搬弄一大堆的公式和定理，证明码流平均值正比输入电压就了事。

没有让读者真正理解，害了不少人。

我觉得，从大家都熟悉的运放负反馈虚短路的知识，很容易理解∑－△调制的原理。

图4.2的整个环路构成典型的负反馈，那么由反馈理论可知，只要比较器（相当于运放）的开环增益足够大，A点会非常接近0V（虚地），即DAC的码流平均值（积分器就是求平均）一定会非常接近输入信号Vin／Vref的值。

数字滤波和量化器功能就是一低通滤波器，就是将码流的平均值（低频量）取出作为ADC转换结果。

上面分析了∑－△型ADC的基本原理。

在实际的∑－△型ADC芯片中，都采用开关电容电路来实现输入、减法器、积分器、基准切换功能。

这样便于纯数字方法实现。

很多∑－△型ADC内置可编程增益放大器（PGA），非常方便与电桥、热电偶等微弱信号传感器连接。

PGA 的实现其实也是靠改变开关电容采样、积分与读出的速度比来实现的，仍然是纯数字电路实现，不存在运算放大器的漂移、失调、上下轨等问题。

ADC接口技术—类型及特点

3） ADC ADC接口技术—类型及特点其中，常用的是逐次逼近型、双积分型和V/F变换型（电荷平衡式）。
（3） V/F转换器：它是由积分器、比较器和整形电路构成的VFC电路，把模拟电压变换成相应频率的脉冲信号，其频率正比于输入电压值，然后用频率计测量。 VFC能快速响应，抗干扰性能好，能连续转换，适用于输入信号动态范围宽和需要远距离传送的场合，但转换速度慢。逐次逼近ADC的特点是：转换速度较高(1 μs～1 ms)，8～14位中等精度，输出为瞬时值，抗干扰能力差。
它也可以由DAC、比较器和计算机软件构成。
2பைடு நூலகம் 连接方式。
ADC接口技术—类型及特点
VAFDCC能接快口速技响术（应—，1类）抗型干及输扰特性点入能方好，式能。连续从转换输，入适用端于来输入看信，号动有态单范围端宽输和需入要和远距差离动传送输的入场合两，种但方转换式速。度慢差。动输入
3） ADC
它也可有以由利D于AC克、比服较共器和模计干算机扰软。件构输成。入信号的极性有单极性和双极性，由极性控制端的接法
《传感器应用技术》ADC接口技术—类型及特点
双积分ADC测2量）的是按信输号平入均、值，对常态噪声有很强的抑制能力，精度很高，分辨率达12～20位，价格便宜，但转换速度较慢(4
ms～1 s)。
其逐中次，逼常近用AD的C不是的逐同特次点的逼是近芯：型转片、换双具速积度有分较型不高和(同1Vμ/F的s变～连换1 m型接s（)，方电8荷～式平14，衡位式中其）等中。精度最，主输出要为的瞬时是值输，抗入干、扰能输力差出。以及控制信号的
电气自动化技术专业教学资源库
《传感器应用技术》课程
14-3 传感器与微机接口技术
14-3-1 ADC接口技术—类型及特点

模数转换器

A/D转换器模数转换器即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。

模数转换器最重要的参数是转换的精度，通常用输出的数字信号的位数的多少表示。

转换器能够准确输出的数字信号的位数越多，表示转换器能够分辨输入信号的能力越强，转换器的性能也就越好。

A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。

在实际电路中，有些过程是合并进行的，如采样和保持，量化和编码在转换过程中是同时实现的。

一般来说，AD比DA贵，尤其是高速的AD，因为在某些特殊场合，如导弹的摄像头部分要求有高速的转换能力。

一般那样AD要上千美元。

还有通过AD的并联可以提高AD的转换效率，多个AD同时处理数据，能满足处理器的数字信号需求了。

模数转换过程包括量化和编码。

量化是将模拟信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级。

编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码。

最普通的码制是二进制，它有2n个量级（n为位数）,可依次逐个编号。

模数转换的方法很多，从转换原理来分可分为直接法和间接法两大类。

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（见图）。

控制逻辑能实现对分搜索的控制，其比较方法如同天平称重。

先使二进位制数的最高位Dn-1＝1，经数模转换后得到一个整个量程一半的模拟电压VS，与输入电压Vin 相比较，若V in>VS,则保留这一位；若V in<V in，则Dn-1＝0。

然后使下一位Dn-2＝1,与上一次的结果一起经数模转换后与V in相比较,重复这一过程，直到使D0＝1，再与V in相比较,由V in>VS还是V in<V来决定是否保留这一位。

简析3种常用的电流互感器采样电路

我们都知道，采样电流信号最简单的方法就是通过采样电阻将电流信号转换为电压信号，然后再进行放大、采样即可。

直流信号一般都可以这样处理，但是对于电流互感器出来的交流信号，不能直接输入到单极性的AD进行采样。

而如果用双极性输入的AD或运放进行信号调理，那就可能需要增加一个负电源，设计就要复杂很多。

今天，就给大家介绍几种简单常用的电流互感器的信号采集电路。

1、二极管整流直接看电路：通过整流桥将双极性信号转换为单极性信号，再用采样电阻将电流转换为电压。

电压信号可以通过一个大电容将交流转换为直流，再输入AD；也可以直接输入AD,高速采样，通过软件的方式计算信号的有效值。

电流互感器输出的是电流，可以看做一个电流源。

因此，一般情况下，整流桥上二极管的压降不会影响采样电阻上的电压。

但如果采样电阻和整流桥的位置反过来，先将电流转换成电压再整流就会有问题。

电压信号经过整流桥产生压降，这个压降是不可忽视的，使采集的信号失真，导致产生较大误差。

如果对成本敏感且对精度要求不高，也可以直接用一个二极管代替整流桥，做半波整流。

2、运放整流二极管整流会产生压降，对于一些带载能力有限的互感器，这个压降就可能产生信号失真。

这时可以用运放做精密整流电路（也就是绝对值电路）来实现双极性到单极性的转换。

这种方式是对电压信号进行整流，因此需要先经过采样电阻再进行整流。

3、提高偏置电压前面两种电路都是用整流的方式将双极性信号转换为单极性，还有一种方法，就是直接提供一个直流偏置，将双极性信号整体抬高到单极性AD的输入范围。

如下图所示:U1B和电阻R1组成1/V转换电路，R2和C1起到一定滤波作用，1）1、D2起保护作用。

（如果要求不高，这部分可以直接用一个采样电阻代替）U1A提供一个L65V的低阻抗直流偏置，作为电流互感器和U1B的参考。

当电流为0时，ADC 的电压为 1. 65V,当有电流时，ADC的电压是一个以 1. 65V为基准的交流信号。

电子大讲堂教你如何选择ADC，ADC常见参数理解

电子大讲堂教你如何选择ADC，ADC常见参数理解首先看精度和速度，然后看输入通道数，输出的接口如 SPI 或者并行的，差分还是单端输入的，输入范围是多少。

如何选择你所需要的器件呢？要综合设计的诸项因素，系统技术指标、成本、功耗、安装等，最主要的依据还是速度和精度。

1. 精度与所测量的信号范围有关，但估算时要考虑到其他因素，转换器位数应该比总精度要求的最低分辩率高一位。

常见的 AD/DA 器件有 8 位，10 位，12 位，14 位，16 位等。

2. 速度根据输入信号的最高频率来确定，保证 ADC 的转换速率高于系统要求的采样频率。

3. 通道有的单芯片内部含有多个 AD/DA 模块，可同时实现多路信号的转换；常见的多路 AD 器件只有一个公共的 AD 模块，由一个多路转换开关实现分时转换。

4. 数字接口方式接口有并行/串行之分，串行又有 SPI、I2C、SM 等多种不同标准。

数值编码通常是二进制，也有 BCD（二~十进制）、双极性的补码、偏移码等。

5. 模拟信号类型通常 AD 器件的模拟输入信号都是电压信号，而 DA 器件输出的模拟信号有电压和电流两种。

6. 同时根据信号是否过零，还分成单极性（Unipolar）和双极性（Bipolar）。

7. 电源电压有单电源，双电源和不同电压范围之分，早期的 AD/DA 器件要有+15V/-15V，如果选用单+5V 电源的芯片则可以使用单片机系统电源。

8. 基准电压有内、外基准和单、双基准之分。

9. 功耗一般 CMOS 工艺的芯片功耗较低，对于电池供电的手持系统对功耗要求比较高的场合一定要注意功耗指标。

10. 封装形式：常见的封装是 DIP，现在表贴型 SO 封装的应用越来越多。

11. 跟踪/保持（Track/Hold 缩写 T/H）原则上直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持，其他情况都应加采样保持。

12. 满幅度输出(Rail-to Rail) 新近业界出现的新概念，最先应用于运算放大器领域，指输出电压的幅度可达输入电压范围。

ADC 和 DAC 基础—第二部分

ADC和DAC基础—第二部分本系列文章分为5个部分，第二部分解释ADC和DAC如何通过均衡误差、偏移误差和其它的直流误差而引入噪声。

作者：Walt Kester和James BryantADI公司ADC和DAC的静态传输函数和DC误差对于DAC和ADC这两者来说，最重要的是记住输入或输出都是数字信号，所以，信号是被量化的。

也就是说，N比特字代表2的N次方个可能状态之一，因此，N比特DAC(具有一个固定参考)只能有2的N次方可能的模拟输出，而N比特ADC只能有2的N次方个数字输出。

模拟信号将一般是电压或电流。

数据转换器的分辨率可以采用若干不同的方式表达，包括最低有效位(LSB)、百万分之一满刻度(ppm FS)、毫伏(mV)。

不同的器件(甚至来自相同的制造商)将具有不同的指标，因此，如果他们要成功地比较器件的话，转换器用户必须学会在不同类型器件的指标之间做转换。

对于不同的分辨率来说，最小有效位的大小如图2-7所示。

图2-7：量化—最小有效位(LSB)的大小。

在我们能够考虑用于数据转换器的不同架构以前，有必要考虑被期望的性能，并且指标是至关重要的。

下列部分将考虑数据转换器中所使用的误差和指标的定义。

这在掌握不同的ADC/DAC 架构的功效和弱点的过程中是至关重要的。

数据转换器的第一个应用是在测量和控制中，在那些地方严格的转换时序通常不重要，并且数据率低。

在这样的应用中，转换器的直流指标是重要的，但是，时序和交流指标就不重要。

目前，许多—如果不是大多数的话—转换器被用于采样和重构系统之中，在那里交流指标就至关重要(直流指标可能就不重要)。

这些内容将在本文的下一部分介绍。

图2-8显示了3比特单极性DAC的理想传输特性，而图2-9是三比特单极性ADC的特性。

在DAC中，输入和输出两者都被量化，而图形由8点组成。

虽然通过这些点讨论直线是合理的，但是，非常重要的是记住实际的传输特性并不是直线，而是许多离散的点。

adc芯片单电源双极输入原理

adc芯片单电源双极输入原理ADC芯片是一种广泛应用于各种电子设备中的重要元件。

它的主要功能是将模拟信号转换为数字信号，以便于数字电路的处理和分析。

而单电源双极输入原理则是ADC芯片的一种常见工作方式。

下面将对ADC芯片的单电源双极输入原理进行详细介绍。

我们需要了解ADC芯片的基本工作原理。

ADC芯片是模拟信号和数字信号之间的桥梁，它可以将模拟信号的连续变化转换为数字信号的离散数值。

在实际应用中，往往需要将外部的模拟信号输入到ADC芯片中，通过内部的模数转换器将其转换为数字信号。

而单电源双极输入原理是ADC芯片的一种常见工作方式。

它的特点是使用单一的电源电压，并通过双极输入结构实现信号的采集和转换。

具体来说，单电源双极输入原理可以通过两个输入引脚（IN+和IN-）来实现。

其中，IN+为正输入引脚，IN-为负输入引脚。

在单电源双极输入原理中，ADC芯片通过比较输入信号与参考电压的大小来确定输出数字信号的数值。

当输入信号大于参考电压时，输出数字信号为高电平；当输入信号小于参考电压时，输出数字信号为低电平。

通过这种方式，ADC芯片可以将模拟信号转换为数字信号，并输出到外部的数字电路中进行进一步处理。

在实际应用中，单电源双极输入原理具有一定的优势和适用性。

首先，单电源设计可以减少系统的复杂性和成本，降低功耗。

其次，双极输入结构可以提高系统的抗干扰能力，减少噪声对信号转换的影响。

此外，单电源双极输入原理还可以适用于各种不同的应用场景，例如温度测量、压力传感器、音频处理等。

需要注意的是，在使用单电源双极输入原理时，我们需要合理选择参考电压的大小和输入信号的范围，以确保ADC芯片能够正常工作并输出准确的数字信号。

此外，还需要注意电源电压的稳定性和噪声干扰的屏蔽，以提高系统的性能和可靠性。

ADC芯片的单电源双极输入原理是现代电子设备中常见的工作方式之一。

它通过单一的电源电压和双极输入结构实现模拟信号到数字信号的转换。

ADC和DAC常用的56个技术术语

然后取其平方根。对于正弦波，RMS
2/2 (或0.707)倍，也就是峰-峰值的0.354倍。
/频率采样率或采样频率以“采样/秒”(sps)表示，指
采集(采样)模拟输入的速率。对于每次转换执行一次采
ADC(如SAR、Flash ADC或流水线型ADC)，采样速
对于Σ-Δ ADC，采样率一般远远高于数据输
(SNR)信噪比(SNR)是给定时间点有用信号幅度与噪
SNR为满幅模拟输入(RMS值)与RMS
(剩余误差)之比。理想情况下，理论上的最小ADC
ADC的分辨率(N位)确定：
除量化噪声外，实际ADC也产生热噪声、基准噪声、时钟
)
MSB表示二进
(正或负)。所以，-2的8位表示法为10000010，
的表示法为00000010。
0 (10...000)表示。该编码类似于偏移二进制编码，后者支
(CMRR)共模抑制是指器件抑制两路输入的共模信
(CMRR)是指差分信号增益与共模信号增益
CMRR通常以分贝(dB)为单位表示。
Crosstalk）串扰表示每路模拟输入与其它模拟输入的
对于具有多路输入通道的ADC，串扰指从一路模
(dB)为单位表示；对于具有多路输出通道的DAC，串扰
、3 x f2 - 2 x f1、3 x f1 2 x f2、3 x f2 2 x f1
(LSB)在二进制数中，LSB为最低加权位。通常，
为最右侧的位。对于ADC或DAC，LSB的权重等于转
2N，其中N为转换器的分辨率。
12位ADC，如果满幅电压为2.5V，则1LSB = (2.5V/212)
ADC输出在相邻输出编码之间切换
(编码边缘)的电压是
-2的8位表示法为

adc的种类,工作原理和用途

adc的种类,工作原理和用途
【实用版】
目录
1.ADC 的概念与分类
2.ADC 的工作原理
3.ADC 的应用领域
正文
1.ADC 的概念与分类
ADC，即模数转换器，是一种将连续的模拟信号转换为数字信号的电路。

根据转换方式的不同，ADC 可以分为多种类型，如并行比较型、逐次逼近型、双积分型等。

这些类型的 ADC 各有优缺点，适用于不同的应用场景。

2.ADC 的工作原理
ADC 的工作原理主要包括采样、保持、量化和编码四个步骤。

首先，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。

接着，模拟信号通过采样保持电路进行采样，并将采样后的模拟信号输入到模数转换模块。

在模数转换模块中，模拟信号将经过量化和编码处理，最终输出数字信号。

3.ADC 的应用领域
ADC 广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、仪器仪表、自动控制等领域。

例如，在工业控制和智能化仪表中，常用单片机进行实时控制和数据处理。

由于单片机只能处理数字信号，而控制参数往往是连续变化的模拟量，如温度、压力、速度和电压等。

因此，需要将这些模拟量转换成数字量，才能供单片机处理。

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ADC单极性供电测量负电压的解决方案

ADC单极性供电测量负电压的解决方案如今，单片机上往往集成了ADC，但是没有负电压供电。

1个没有负电压供电的ADC可以测量负电压吗？单极性供电的ADC要测量负电压该怎么解决？ADC的测量范围不足又该怎么解决？单端信号是相对于差分信号而言的，单端输入指信号有一个参考端和一个信号端构成，参考端一般为地端。

MAX11044是MAXIM公司2011年推出的业内首款单极性电源供电却可以测量负电压的ADC现在运放往往都可以单电源供电，通过图1所示电路，可以将输入电压偏置2.5V后再输入ADC，从而实现测量负电压的目的。

图1图1中，可以将R2短路，这样，输出电压范围即是0V~+2.5V，相当于增大了测量范围，如果想再增加测量范围，可以再加个运放比例缩小电路即可，使用一个双运放就可完成这个工作。

对于图1，有人可能会怀疑既然运放是单电源供电的，怎么可以输入负电压了？其实不然，输入的还是正电压。

运放正端的电压是经过R3和R4电阻分压衰减后的结果，运放正端输入电压范围是0V~+2.5V。

AD8275在ADC的器件分类中叫做ADC Driver。

如今高性能的ADC往往供电电压低，测量范围窄，该器件专门用于解决传感器输出信号范围与ADC不符的问题。

AD8275可以将-10V~10V的电压在单极性电源供电的情况下转换成0.048V~4.048V。

其典型应用如图2所示。

图2V out=Vin*1/6*6/5+4.096*(20*50/70)/(20*50/70+20)*6/5=V in/5+2.048-10<Vin<10则0.048<V out<4.048谭彩铭2011-10-3南京理工大学基础实验楼。