AD转换芯片ADC原理及应用

AD转换器ADC0809

;每个通道采样24次每个通道采样24次每个通道采样24 ; 1→START: 启动转换 ;将0809某通道地址DX压入堆栈某通道地址DX压入堆栈将0809某通道地址DX ;8255PB口地址 8255PB口地址 8255PB ;读入PB0 检测EOC 读入PB0 检测EOC 读入PB0:检测 ; AL∧01H: EOC=PB0=1? ∧ ; EOC=PB0=0,循环等待循环等待数字量在PA ;PB0=1,ADC0809数字量在PA 口 ,ADC0809数字量在 PA口 ; PA口→ AL ;数字量存入内存数字量存入内存 ; 恢复某通道地址 ; CX-1→CX, CX≠0:循环采样24次 CXCX≠0:循环采样24 ≠0:循环采样24次 ;取下一通道地址取下一通道地址 ;修改大循环计数值修改大循环计数值 ; BL≠0:循环采样取下一通道 BL≠0:循环采样取下一通道
二、8位A/D转换器ADC0809的工作原理 A/D转换器ADC0809的工作原理转换器ADC0809
1、 ADC0809的内部组成 ADC0809的内部组成
⑴8路模拟开关及地址锁存与译码电路—— 锁存与译码电路选择8 选择8个模拟输入通道信号之一完成A/D转换； A/D转换信号之一完成A/D转换； ⑵8位A/D转换器（逐次 A/D转换器（转换器逼近型）逼近型）——完成所选完成所选通道的模拟信号的A/D 通道的模拟信号的A/D 转换；转换；三态输出锁存缓冲— ⑶三态输出锁存缓冲锁存A/D A/D转换后的数字锁存A/D转换后的数字结果；结果； ⑷控制逻辑与时序— 控制逻辑与时序控制芯片的工作并提供转换所需的时序。控制芯片的工作并提供转换所需的时序。
主程序: 主程序: DATA1 SEGMENT ORG 2000H AREA DB 200 DUP（?）（） … DATA1 ENDS ;定义堆栈段定义堆栈段 DB 50 DUP（?）（） … STACK1 ENDS ;定义数据段定义数据段

AD转换器原理

S3C2410有2个 SPI 口，可以实现串行数据的传输。每个 SPI 接口各有2个移位寄存器分别负责接收和发送数据。在传送数据期间，发送数据和接收数据是同步进行的，传送的频率可由相应的控制寄存器设定。如果只想发送数据，则接收数据为哑元;如果只想接收数据。则需发送哑元“0xff”。SPI 接口共有4个引脚信号：串行时钟 SCK(SPICLK0，1)、主入从出 MISO(SPICLK0，1)和主出从入 MOSI (SPIMOSI0，1)数据线、低电平有效引脚/SS(nSSO，1)。
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。

ADDA工作原理和应用

0
理想A/D 关系直线
理想转换曲线
1234567 8888888
VI VREF
(b)理想转换曲线，量化误差: ±(1/2)LSB
资料仅供参考
编码
❖ 量化得到的数值通常用二进制表示。 ❖ 对有正负极性（双极性）的模拟量一般采用偏移
码表示。例如，8位二进制偏移码10000000代表数
值0， 00000000代表负电压满量程， 11111111代表正电压满量程
端口1用来向0809输出模拟通道号并锁存；端口2用于启动转换；端口3读取转换后的数据结果。 ➢（2）占用二个I/O端口：端口1输出模拟通道号并锁存，同时启动转换；端口2读取转换后的数据结果。 ➢（3）通过并行接口芯片（例如8255A）连接。
资料R IOW
资料仅供参考
➢ ∑-△型模数转换器以串行数据流方式输出结果； ➢ 转换精度为1LSB； ➢ 转换完成后，比较器输出0/1相间的数字流； ➢ 输入模拟量Vin发生变化，输出数字流随之变化。 ➢ 模拟量输入端接有多路开关时，通道切换后要等
待足够长的时间，才能读取转换结果。 ➢ ∑-△型模数转换器抗干扰能力强，转换精度高，常用于高分辨率（常见为16、18、24位）的中、低频信号测量。
EOC
N位寄存器
VREF
D7
锁
D6
存缓存
D5 D4
D3 D2
器
D1
D0
OE
资料仅供参考
逐次逼近式的A/D转换器的特点
➢ 转换速度较快，转换时间在1～100μs以内，分辨率可达18位，适用于高精度、高频信号的A/D转换；
➢ 转换时间固定，不随输入信号的大小而变化； ➢ 抗干扰能力较双积分型弱。采样时，干扰信号会造

实验六 ADC0809AD转换实验

实验六 ADC0809AD转换实验一、实验目的1、掌握ADC0809AD芯片的工作原理和使用方法。

2、掌握如何使用51单片机配合ADC0809AD芯片实现模拟量转换。

二、实验原理ADC0809AD是一种8位分辨率、并行输出、单通道，3MHz 工作速率的A/D转换器。

ADC 有两个输入电压端子，IN+和IN-，它们之间加入了一个内部参考电压源（RE），所以在输入模拟信号时常在IN+端连接信号输入，而IN-端接地。

当选用RE = +2.5 V时，IN+的输入范围约为0-VREF，在本实验中选用的是RE = +5 V，所以IN+的输入范围约为0-5V。

当外部触发信号TRIGGER开启后，ADC执行转换操作。

在转换时，电压采样保持时间通常为 100 ns，最长转换时间为 200 us，当转换结束时，ADC将数字输出置在低电平并发出一个中断请求（INTR）信号。

转换结果可以通过 8个输出线路（DB0-DB7）获得。

三、实验器材2、*1 9针座（1x9 Pin Socket）。

3、*1 51单片机学习板。

4、*1 电阻10KΩ。

5、*1 电压源。

6、*1 面包板。

7、*5 条杜邦线。

四、实验步骤1、根据下表将ADC0809AD芯片插入到面包板中。

ADC0809AD引脚码ADC0809AD引脚名称功能1 A0- A/D输入（低、多路）引脚17 AGND 模拟地18 VREF/2 参考电压输出19 VCC 数字电源2、将9脚座插入面包板的横向边缘上。

3、使用杜邦线将ADC0809AD转换器连接到学习板上，并根据原理部分对芯片引脚进行接线。

4、将一个10KΩ的电阻连接到ADC0809AD芯片的IN+引脚和GND之间。

6、使用杜邦线将ADC0809AD芯片的DB0-DB7引脚连接到学习板的P0.0-P0.7引脚上。

7、将学习板的P0.0-P0.7引脚转为输出模式。

五、实验代码#include <reg52.h>// SFR位定义sfr ADC_CONTR = 0xBC; // ADC控制寄存器sfr ADC_RES = 0xBD; // ADC结果寄存器sfr ADC_RESL = 0xBE; // ADC结果低字节寄存器sfr P0 = 0x80; // P0口// 公用函数void delay(int time) // 延时函数{int i, j;for (i = 0; i < time; i++) {for (j = 0; j < 125; j++);}}while (1) {ADC_CONTR |= 0x08; // 开始转换while (!(ADC_CONTR & 0x10)); // 等待转换结束P0 = ADC_RES; // 将结果输出到P0口delay(1000); // 延时1000ms}}根据程序分析，程序采用了循环语句控制ADC的转换、输出，程序中实现的是ADC的一次转换。

8-ADC

A1 A0
ADC0809转换程序
START: MOV AL, 98H ; 10011000 ; 8255A方式字：方式0，A口输入，B口输出 MOV DX, 0FFH ; 8255A控制端口地址 OUT DX, AL ; 送8255A方式字 MOV AL, 0BH ; 通道号3、ALE信号 MOV DL, 0FDH ; 8255A的B口地址 OUT DX, AL ; 送通道号3及ALE信号 MOV AL, 1BH ; 增加启动信号START OUT DX, AL ; 启动A/D转换
12位A/D转换芯片与CPU的接口
+5V AD7～AD0 AD7 74LS 245 U1 AD0 74LS 244 U2
1G 2G 12/8 D1 1 D1 0 D9 D8 VCC VEE REF IN REF OUT D7 D6 BIP OFF
+15V -15V
...
...
AD574A与CPU的接口
（4） CPU在查询式I/O程序或中断服务程序中：
执行输入指令（读ADC0809数据端口）；该指令经地址译码电路产生OE信号， 0809内三态缓冲器被打开，转换结果通过数据总线进入CPU。

图8-11
3. ADC0809芯片应用
ADC0809与系统连接方法（1）占用三个I/O端口：端口1用来向0809输出模拟通道号并锁存；端口2用于启动转换；端口3读取转换后的数据结果。（2）占用二个I/O端口：端口1输出模拟通道号并锁存，同时启动转换；端口2读取转换后的数据结果。（3）通过并行接口芯片（例如8255A）连接。
反映A/D转换器对输入微小变化的响应能力，用数字量最低位（LSB）所对应的模拟输入电平值(Δ)表示。与转换器的位数有关，常用数字量的位数来表示分辨率。注意：分辨率与精度是两个不同的概念。分辨率高的转换器，精度不一定高。

AD转换

007 006 005 004 003 002 001 000 数字输出 007 006 005 004 003 002 001 000 数字输出
模拟电压输入 1LSB
模拟电压输入 1/2LSB
5
3、偏移误差
偏移误差是指输入信号为零时，输出信号不为零的值，所以有时又称为零值误差。假定ADC没有非线性误差，则其转换特性曲线各阶梯中点的连线必定是直线，这条直线与横轴相交点所对应的输入电压值就是偏移误差。
积分器输出
VIN
时钟
T1 T T2
t
3
三、A/D转换器的主要技术指标 1、分辨率 ADC的分辨率是指使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。常用二进制的位数表示。例如12位ADC的分辨率就是12位，或者说分辨率为满刻度FS的 1/2 1 2 。一个10V满刻度的12位ADC能分辨输入电压变化最小值是10V×1/ 2 1 2 =2.4mV。
ADC_CONTR寄存器
ADC_RES、 ADC_RESL寄存器
ADC中断控制寄存器
ADC典型应用电路
电压基准源
ADC实现按键输入功能
10VIN 20VIN AG
CE STS
-5V～+5V -10V～+10V
23
采用双极性输入方式，可对±5V或±10V的模拟信号
进行转换。当AD574A与80C31单片机配置时，由于 AD574A输出12位数据，所以当单片机读取转换结果时，应分两次进行：当Ａ0=0时，读取高8位；当Ａ 0=1时，读取低4位。
需三组电源：＋5V、VCC（＋12V～＋15V）、
VEE（－12V～－15V）。由于转换精度高，所提供电源必须有良好的稳定性，并进行充分滤波，以防止高频噪声的干扰。低功耗：典型功耗为390mW。

几款模数转换器芯片电路原理

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。

本文介绍几款模数转换器芯片电路原理。

1、AD9280AD9280器件是一款单芯片、8位、32 MSPS模数转换器（ADC），主要介绍了AD9280特性、应用范围、参考设计电路以及电路分析，帮助大家缩短设计时间。

AD9280介绍：AD9280是一款单芯片、8位、32 MSPS模数转换器（ADC），采用单电源供电，内置一个片内采样保持放大器和基准电压源。

它采用多级差分流水线架构，数据速率达32 MSPS，在整个工作温度范围内保证无失码。

AD9280特点：与AD876-8引脚兼容功耗：95 mW（3 V电源）工作电压范围：+2.7V至+5.5V微分非线性（DNL）误差：0.2 LSB省电（休眠）模式AD9280内部结构框图：图1 AD9280的内部结构框图，展示了内部的构成AD9280参考设计电路：图2 AD9280典型应用电路2、AD7541AD7541器件是一款低成本、高性能12位单芯片乘法数模转换器，主要介绍了AD7541特性、应用范围、参考设计电路以及电路分析，帮助大家缩短设计时间。

AD7541介绍：AD7541A是一款低成本、高性能12位单芯片乘法数模转换器。

该器件采用先进的低噪声薄膜CMOS技术制造，并提供标准18引脚DIP和20引脚表贴两种封装。

AD7541A与业界标准器件AD7541在功能和引脚上均相兼容，并且规格和性能都有所改进。

此外，器件设计得到改进，可确保不会发生闩锁，因此无需输出保护肖特基二极管。

AD7541特点：AD7541的改进版本完整的四象限乘法12位线性度（端点）所有器件均保证单调性TTL/CMOS 兼容型低成本无需保护肖特基二极管低逻辑输入泄漏AD7541内部结构框图：图3 AD7541的内部结构框图，展示了内部的构成AD7541参考设计电路：图4 AD7541典型应用电路3、AD7694AD7694器件是一款3通道、低噪声、低功耗、24位Σ-Δ型ADC，内置片内仪表放大器，主要介绍了AD7694特性、应用范围、参考设计电路以及电路分析，帮助大家缩短设计时间。

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（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转换及其原理

UO 1C 10 T1(U R 1)dtR TC 1 U 1
双积分型ADC原理
• 第二阶段称为定速率积分过程，将UO1转换为成比例的时间间隔。采样阶段结束时，一方面因参考
电压-VREF的极性与UI相反，积分器向相反方向积分。计数器由0开始计数，经过T2时间，积分器输出电压回升为零，过零比较器输出低电平，关闭
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。
通常取fs ＝（2.5～3）fmax
A/D转换的一般步骤
由于A/D转换需要一定的时间，在每次采样以后，需要把采样电压保持一段时间。
s(t)有效期间，开关管VT导通，uI向C充电，uO (=uc)跟随uI 的变化而变化；
s(t)无效期间，开关管VT截止，uO (=uc)保持不变，直到下次采样。（由于集成运放A具有很高的输入阻抗，在保持阶段，电容C上所存电荷不易泄放。）
ADC0809的引脚功能
• IN0～IN7：8路模拟输入。 • START：启动A/D转换信号。 • ALE：地址锁存允许信号。 • EOC：转换结束信号。 • ADDA、ADDB、ADDC：8路模拟通道选择。 • V（R＋EF（）＋=＋）5、V，VRVERFE（F（－－））：=基0V准。电压输入，典型值为VREF • D0～D7：8位数字数据输出。 • CLOCK：时钟输入。 • VCC 、GND：电源和地。 • OE：输出允许。

单片机中模拟量输入与AD转换原理和技术研究

单片机中模拟量输入与AD转换原理和技术研究单片机是一种集成电路芯片，具有处理和控制电子设备的能力。

在单片机的应用中，模拟量输入和AD转换是非常重要的技术，它们主要用于将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理和控制。

模拟量输入是指将实际的物理量信号（如温度、压力、湿度等）转换为电压或电流信号，并通过模拟输入接口输入到单片机中。

为了实现模拟量输入，通常使用传感器来感知和采集环境中的实际物理量。

传感器将物理量转换为与其相对应的电信号，然后通过电路放大和滤波等处理，将模拟信号送入单片机的模拟输入引脚。

而AD转换则是将模拟信号转换为数字信号的过程。

在单片机中，通常使用的是一种叫作模拟数字转换器（ADC）的器件。

ADC会对模拟信号进行离散化处理，将其分成若干个等幅度的区间，然后通过采样和量化的方式，将每个区间分别表示为一个数字码。

这个数字码可以被单片机读取和处理，从而实现对模拟信号的测量和控制。

在进行AD转换之前，我们需要对模拟信号进行采样。

采样是将连续的模拟信号转换为一系列离散的样本点的过程。

采样率是指每秒钟采集的样本点个数，决定了采集到的离散样本点的准确性和还原性。

在采样之后，我们需要进行量化。

量化是将采样得到的连续模拟信号转换为离散的数值的过程。

在量化过程中，会将模拟信号的幅度转换为一个预定的量化规则，通常是将其映射为一系列离散的数字值。

量化的精度常用位数来表示，例如8位、10位、12位等。

位数越高，量化的精度越高，但同时也会占用更多的存储空间和处理能力。

采样和量化完成后，就可以进行AD转换了。

在单片机中，通常使用的AD转换器是一种叫作逐次逼近型ADC的器件。

逐次逼近型ADC通过逐渐逼近模拟信号的真实值，从而得到一个尽可能准确的数字输出。

它的工作原理是通过比较待转换的模拟信号和一个内部的参考电压的大小关系，然后根据比较结果进行多次逼近，最终得到所要转换的数字结果。

除了逐次逼近型ADC，还有一种常用的ADC是成功逼近型ADC。

ADC0804工作原理其程序

前言：本文详细说明了ADC0804工作原理及过程，还附有一个ADC0804在单片机中的典型应用，包含原理图，源程序，程序注释详细清楚，这有助于更好地理解与应用ADC0804芯片。

1、A/D转换概念：即模数转换（Analog to DigitalConversion），输入模拟量（比如电压信号），输出一个与模拟量相对应的数字量（常为二进制形式）。

例如参考电压VREF为5V，采用8位的模数转换器时，当输入电压为0V时，输出的数字量为0000 0000，当输入的电压为5V时，输出的数字量为1111 1111。

当输入的电压从从0V到5V变化时，输出的数字量从0000 0000到1111 1111变化。

这样每个输入电压值对应一个输出数字量，即实现了模数转换。

2、分辨率概念：分辨率是指使输出数字量变化1时的输入模拟量，也就是使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟量的变化值。

分辨率与A/D转换器的位数有确定的关系，可以表示成FS / 2 n 。

FS表示满量程输入值，n为A/D转换器的位数。

例如，对于5V的满量程，采用4位的ADC时，分辨率为5V/16=0.3125V (也就是说当输入的电压值每增加0.3125V，输出的数字量增加1)；采用8位的ADC时，分辨率为5V/256＝19.5mV（也就是说当输入的电压值每增加19.5mV，则输出的数字量增加1）；当采用12位的ADC时，分辨率则为5V/4096＝1.22mV（也就是说当输入的电压值每增加1.22mV ，则输出的数字量增加1）。

显然，位数越多,分辨率就越高。

3、ADC0804引脚功能:CS：芯片片选信号，低电平有效。

即CS=0时,该芯片才能正常工作，高电平时芯片不工作。

在外接多个ADC0804芯片时，该信号可以作为选择地址使用，通过不同的地址信号使能不同的ADC0804芯片，从而可以实现多个ADC通道的分时复用。

WR：启动ADC0804进行ADC采样，该信号低电平有效，即WR信号由低电平变成高电平时，触发一次ADC转换。

ADC原理及的应用

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ADC、1位DAC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DAC组成，输入信号减去来自1位DAC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。

DAC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ADC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ADC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。

AD转换及其原理

基准电压 UREF=10V。
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

6.8 AD转换原理、器件及应用

双积分式A/D转换原理：
双各分式A/D转换采用间接转换技术，其原理框图见图6-42。其转换过程简述如下： 1. 首先，逻辑控制器发出t0脉冲，清零计数器和寄存器，同时断开S1~S3和S4、S5闭合，积分电容放电至零电荷。 2. 逻辑控制器发出t1脉冲，S2~S5断开，S1闭合，对被测电压UX进行积分。同时令计器开始对f0定时计算。积分器输出电压U0为： T1 1 T1 Uo U x dt Ux 0 RC RC 3. 当计算器溢出时，积分时间为T1，T1为定值。此称为采样阶段，见图6－42。
图6-47 5G7135引脚功能
图6-48 MC7135 外部连接
Hale Waihona Puke 图6-49 MC7135 外接时钟电路
3.ICL7106A/D转换器
• ICL7106是美国哈里斯（Harris）公司生产的双积分式 3 1 2 位A/D 转换器，其它公司生产的7106 产品可以互换使用。7106内含 3 1 2 位A/D转换器、BCD-7段译码器、时钟电路、参考电压和LCD驱动电路，因此可直接和液晶显示器相连。 • 7106的量程为2.000V或200mV，可根据需要选择。7106是40脚双列直插式封装，其引脚功能见图6-52a。
T1 T2 Ux UN RC RC
• 设T1期间计数器计数值为N1；T2期间计数值N2；时钟脉冲频率为f0，则N1=T1f0，N2=T2f0，代入式（6-34）得：
N1 N2 Ux UN
由上式可见，N2正比于被测电压Ux在一个周期内的平均值U x。 • 由上式可见，若采样时间是交流干扰信号周期的整数倍，双积分A/D转换器对干扰信号具有无穷大的抗干扰能力。这是双积分式A/D的突出优点，其缺点是转换时间较长，一般大于40ms，不适用于被测信号频率较高的场合，而对于直流或缓变信号，得到广泛应用。

AD转换及其原理

AD转换及其原理AD转换器（Analog-to-Digital Converter，简称ADC）是将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

在现代电子技术中，AD转换器广泛应用于各种领域，如通信、计算机、仪器仪表、医疗设备等。

AD转换的原理是利用一定的电路和算法将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

整个转换过程可以分为三个步骤：采样、量化和编码。

首先是采样过程，即将模拟信号在时间上离散取样。

采样的目的是为了获取一定时间段内的模拟信号的定量表示。

采样率是衡量采样的频率，通常用赫兹（Hz）来表示。

根据采样定理，采样率应该至少是被采样信号中最高频率成分的两倍，以避免采样失真。

接下来是量化过程，即将采样得到的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样得到的信号是连续变化的，而存储和处理数字信号时需要离散的数值。

因此，量化是将连续的模拟信号按照一定的规则映射到离散的数字值。

常见的量化方式有线性量化和非线性量化。

线性量化根据信号的幅值和量化级别来进行映射，而非线性量化则根据信号的幅值和概率分布进行映射。

最后是编码过程，即将量化得到的数字信号转换为二进制码。

编码的目的是为了方便数字信号的存储和处理。

常用的编码方式有二进制编码和格雷码。

二进制编码是将每个数字信号对应的离散值用二进制数表示，格雷码则是相邻离散值的编码只有一个位数的变化，以减少编码转换时可能引入的错误。

AD转换器的实现方式有许多种，常见的包括逐次逼近型、并行型和积分型等。

逐次逼近型AD转换器是一种非常常见且常用的转换方式。

它的工作原理是通过逐步逼近的方式将模拟信号与一系列已知的参考电压进行比较，以确定最接近的数字值。

逐次逼近型AD转换器的精度一般由比较次数决定，比较次数越多，精度越高，但转换速度会降低。

除了转换方式，AD转换器的精度也是一个重要的指标。

精度指的是数字输出值和实际输入值之间的误差大小。

常见的精度指标有位数（bit）和有效位数（ENOB）等。

位数是指AD转换器的输出位数，通常越高精度越高，有效位数是指真正用于表示输入信号的有效位数，它比位数少一些，因为AD转换器的输出范围往往比输入信号的范围大一些。

AD转换器MCP3208的原理及应用

文章编号:1671-251X(2002)06-0055-03AD转换器MCP3208的原理及应用朱轮(江苏石油化工学院计算机科学与工程系,江苏常州213016)中图分类号:TN911.72文献标识码:B摘要:文章介绍了MCP3208的功能特点、管脚排列及工作时序,并给出了MCP3208与51系列单片机的应用实例。

主题词:AD转换器;单片机;应用;MCP3208到国标允许值的3倍以上。

若将原有主井滤波装置进行改造,适当扩大容量,调整参数,则可用一套滤波装置同时抑制两套变流器的谐波电流,经试算,采用表3所列参数可以取得预期效果。

表3调整参数表谐波次数5711电容L F210150800电感mH8.52 5.160.45电阻80.43270.43580.500额定电压kV666额定电流A59.241.2228.6基波无功补偿kvar578.43401.822199.83按表3调整后,电压总谐波畸变率:重载时THD v=1.1352%,轻载时TH D v=1.1326%,均远低于国标限额。

送入电网的谐波电流I5=0.5A,I7 =0.4A,I11=0.6A,I13=2.8A,I23= 3.8A,I25=4.5A,除I25接近国标允许值,其余均大大低于国标允许值。

由于滤波器可提供3180.08kvar的基波无功补偿,这样电网的功率因数可达到0.97。

增加电容后,为了调谐到所抑制的谐波频率上,需适当减小电感值。

此外,为了获得合适的Q值,还需要调整与电抗器并联的电阻。

6实施效果按改造方案实施改造,增装了滤波电容器,调整了滤波电抗器的电感值,对过流继电保护及非平衡保护继电器进行了重新整定。

把改造后的数据输入计算机进行再计算,确认无误后,把谐波抑制装置接入6kV母线。

接入后仪表读数和估算的基波电流十分接近,三相电流的平衡情况也很好。

收稿日期:2002-08-121概述MCP3208是Microchip Technology公司推出的一款12位8输入通道的ADC转换器。

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与DA转换简介及其应用

A/D与D/A转换简介及其应用班级：姓名：学号：一、背景随着现代科学技术的迅猛发展,特别是数字系统已广泛应用于各种学科领域及日常生活,微型计算机就是一个典型的数学系统。

但是数字系统只能对输入的数字信号进行处理,其输出信号也是数字信号。

而在工业检测控制和生活中的许多物理量都是连续变化的模拟量,如温度、压力、流量、速度等,这些模拟量可以通过传感器或换能器变成与之对应的电压、电流或频率等电模拟量。

为了实现数字系统对这些电模拟量进行检测、运算和控制,就需要一个模拟量与数字量之间的相互转换的过程。

即常常需要将模拟量转换成数字量,简称为AD 转换,完成这种转换的电路称为模数转换器(Analog to Digital Converter) ,简称ADC;或将数字量转换成模拟量,简称DA转换,完成这种转换的电路称为数模转换器(Digital to Analog Converter) ,简称DAC。

二、ADC和DAC基本原理及特点1、模数转换器(ADC)的基本原理模拟信号转换为数字信号,一般分为四个步骤进行,即取样、保持、量化和编码。

前两个步骤在取样-保持电路中完成,后两步骤则在ADC中完成。

常用的ADC有积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ -Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。

其基本原理及特点:1）积分型(如TLC7135) 。

积分型ADC工作原理是将输入电压转换成时间或频率,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ADC大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流。

双积分是一种常用的AD 转换技术,具有精度高,抗干扰能力强等优点。

但高精度的双积分AD芯片,价格较贵,增加了单片机系统的成本。

2）逐次逼近型(如TLC0831) 。

逐次逼近型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。

ADC0804芯片资料

ADC0804芯片资料ADC0804ADC0804 A/D转换器的基本原理1.工作原理::所谓 A/D转换器就是模拟/ 数字转换器(ADC)，是将输入的模拟信号转换成数字信号。

信号输入端可以是传感器或转换器的输出，而 ADC的数字信号也可能提供给微处理器，以便广泛地应用。

2. ADADC0804引脚图如下:8 位 COMS依次逼近型的 A/D转换器. 三态锁定输出存取时间:135US 分辨率:8 位转换时间:100US 总误差:正负 1LSB 工作温度:ADC0804LCN---0~70 度3.引脚说明/CS(引脚1)芯片选择信号,低电平有效/RD(引脚 2) 外部读取转换结果的控制输出信号。

/RD为 HI 时，DB0~DB7处理高阻抗:/RD为 LO时，数字数据才会输出。

/WR(引脚 3)用来启动转换的控制输入，相当于 ADC的转换开始(/CS=0 时)，当 /WR由 HI变为 LO时，转换器被清除:当/WR回到 HI 时，转换正式开始。

CS 、RD 、WR (引脚1、2、3):是数字控制输入端，满足标准TTL 逻辑电平。

其中CS 和WR 用来控制A/D 转换的启动信号。

CS 、RD 用来读A/D 转换的结果，当它们同时为低电平时，输出数据锁存器DB0~DB7 各端上出现8 位并行二进制数码。

CLKI(引脚4)和CLKR(引脚19):ADC0801~0805 片内有时钟电路，只要在外部“CLKI”和“CLKR”两端外接一对电阻电容即可产生 A/D 转换所要求的时钟，其振荡频率为fCLK?1/1.1RC。

其典型应用参数为:R=10KΩ，C=150PF，fCLK?640KHZ，转换速度为100μ,。

若采用外部时钟，则外部fCLK 可从CLKI 端送入，此时不接R、C。

允许的时钟频率范围为100KHZ,1460KHZ。

INTR (引脚5): INTR 是转换结束信号输出端，输出跳转为低电平表示本次转换已经完成，可作为微处理器的中断或查询信号。

ad转换器工作原理

ad转换器工作原理AD转换器是一种广泛应用于电子设备中的重要组件，它能够将模拟信号转换为数字信号，或者将数字信号转换为模拟信号。

在很多电子设备中，AD转换器都扮演着至关重要的角色，比如数字音频设备、数字图像设备、通信系统等等。

那么，AD转换器是如何工作的呢？接下来，我们就来详细介绍一下AD转换器的工作原理。

首先，我们需要了解AD转换器的基本原理。

AD转换器的核心是一个模拟-数字转换器（ADC），它能够将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

这个过程包括采样、量化和编码三个步骤。

采样是指将连续的模拟信号在时间上进行离散化，量化是指将连续的模拟信号在幅度上进行离散化，编码是指将量化后的信号用数字代码表示。

在AD转换器中，ADC负责完成这个过程。

其次，我们来介绍一下AD转换器的工作流程。

首先，模拟信号经过采样电路进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的信号。

然后，采样后的信号经过量化电路进行量化，将连续的信号幅度转换为离散的幅度。

最后，量化后的信号经过编码电路进行编码，将离散的幅度用数字代码表示。

整个过程中，时序控制电路负责控制各个部分的工作时序，保证整个转换过程的准确性和稳定性。

接着，我们来讨论一下AD转换器的工作原理。

AD转换器的工作原理可以用一个简单的模型来描述，即采样-保持-量化-编码（S/H-Q-E）模型。

在这个模型中，采样-保持电路负责对模拟信号进行采样和保持，将连续的模拟信号转换为离散的信号并保持其数值；量化电路负责对采样后的信号进行量化，将连续的信号幅度转换为离散的幅度；编码电路负责对量化后的信号进行编码，将离散的幅度用数字代码表示。

这个模型清晰地展现了AD转换器的工作原理，帮助我们更好地理解AD转换器的工作过程。

最后，我们需要注意一些影响AD转换器性能的因素。

首先是采样频率和量化精度，采样频率决定了AD转换器对模拟信号的采样率，量化精度决定了AD转换器对模拟信号的精度；其次是信噪比和失真，信噪比决定了AD转换器信号的清晰度和稳定性，失真决定了AD转换器对模拟信号的还原度；最后是时钟和电源，时钟负责控制AD转换器各个部分的工作时序，电源负责为AD转换器提供稳定的工作电压。