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AD转换器的主要技术指标

A/D转换器的主要技术指标作者：测量测试…文章来源：EEFOCUS 点击数：111 更新时间：2007-8-26A/D转换器的主要技术指标有转换精度、转换速度等。

选择A/D转换器时，除考虑这两项技术指标外，还应注意满足其输入电压的范围、输出数字的编码、工作温度范围和电压稳定度等方面的要求。

1. 转换精度单片集成A/D转换器的转换精度是用分辨率和转换误差来描述的。

(1) 分辨率A/D转换器的分辨率以输出二进制（或十进制）数的位数来表示。

它说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。

从理论上讲，n位输出的A/D转换器能区分2n个不同等级的输入模拟电压，能区分输入电压的最小值为满量程输入的1/2n。

在最大输入电压一定时，输出位数愈多，分辨率愈高。

例如A/D转换器输出为8位二进制数，输入信号最大值为5V,那么这个转换器应能区分出输入信号的最小电压为9.53mV。

(2) 转换误差转换误差通常是以输出误差的最大值形式给出。

它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。

常用最低有效位的倍数表示。

例如给出相对误差≤±LSB/2，这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于最低位的半个字。

2.转换时间转换时间是指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。

A/D转换器的转换时间与转换电路的类型有关。

不同类型的转换器转换速度相差甚远。

其中并行比较A/D转换器的转换速度最高，8位二进制输出的单片集成A/D转换器转换时间可达到50ns以内，逐次比较型A/D转换器次之，它们多数转换时间在10～50μs以内，间接A/D转换器的速度最慢，如双积分A/D转换器的转换时间大都在几十毫秒至几百毫秒之间。

在实际应用中，应从系统数据总的位数、精度要求、输入模拟信号的范围以及输入信号极性等方面综合考虑A/D转换器的选用。

3.例题某信号采集系统要求用一片A/D转换集成芯片在1s（秒）内对16个热电偶的输出电压分时进行A/D转换。

高二物理竞赛课件AD转换器的转换精度与转换速度

解：其温度的分辨率为 0.1 1 450 4500
12位A/D转换器的分辨率为
11 212 4096
故应选13位A/D转换器。
A/D转换器的转换精度与转换速度
由于系统的取样速率为16次/秒，则转换时间为
1 62.5ms 16
例11.3.2 3位逐次渐近A/D转换器，设量化电位为△＝ 1V，输入的模拟电压vI＝。若时钟脉冲CP的频率为 1KHz，试问转换一次所需时间是多少？解：3位逐次渐近型A/D转换器转换一次为5个时钟脉冲，故转换时间为
29
△VREF引起的输出电压误差最大是输入为1111111100时，
即
v0
28 28
1
VREF
则根据题意
v0
28 1 28
VREF
VREF 29
VREF
VREF 29
28 28
1
10 29
19.5mV
参考电压的相对稳定度为
题11.17 解：
v0
28 1 28
VREF VREF
1 29
28 28 1
二、A/D转换器的转换速度
A/D转换器转换速度是用转换时间来描述，转换时间定义为A/D转换器从转换控制信号到来时起，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。 A/D转换器类型不同，转换速度差别很大。
其中并联比较型A/D转换器的转换速度最快，次之的是逐位渐近型A/D转换器，间接A/D转换器的速度最慢。
(n 2)
1 fCP
5
1 110
3
5ms
A/D转换器的转换精度与转换速度
*例11.3.3 对于双积分型A/D转换器，(1)若被检测信号的最大值为VI(max)=2V，要能分辨出的输入电压的变化为≤2mV，则应选择多少位的A/D转换器？(2)设时钟脉冲的频率为32KHz，若要求采样时间为31ms，则计数器应预置的初值为多少？(3)若输入电压大于参考电压值，则转换过程会出现什么现象？

AD转换器的主要技术指标

AD转换器的主要技术指标AD转换器（Analog-to-Digital Converter）是将模拟信号转换成数字信号的电子器件，广泛应用于测量、通信、控制和信号处理等领域。

主要技术指标是指影响AD转换器性能的关键参数。

下面将介绍AD转换器的主要技术指标。

1. 位数（Resolution）：位数是指转换结果的二进制位数，也可理解为ADC的精度。

位数越高，转换结果的精度越高。

常见的位数有8位、10位、12位、16位等。

常见的高精度应用需要12位以上的位数。

2. 采样率（Sampling Rate）：采样率是指ADC在单位时间内完成采样的次数，常用单位为千赫兹（kHz）或兆赫兹（MHz）。

采样率决定了ADC对信号的处理能力，即ADC能够处理多快的信号。

高速应用需要高采样率的ADC。

3. 信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）：信噪比表示转换后的数字信号与输入模拟信号之间的噪声水平差异。

信噪比越高，ADC的抗干扰能力越强，输出结果越准确。

4. 有效比特数（Effective Number of Bits, ENOB）：有效比特数表示ADC输出二进制数据的有效位数，与信噪比有关。

一般来说，ENOB比位数小，这是由于ADC的非线性误差、噪声和失配等因素导致的。

5. 误差（Error）：误差是指ADC转换结果与输入信号之间的差异。

常见的误差包括非线性误差、积分非线性误差、增益误差、失配误差等。

误差越小，ADC的准确度越高。

6. 电源电压（Supply Voltage）：ADC的电源电压指使用电路所需的电源电压。

一般来说，工作电压越低，功耗越小，对系统电源需求越低。

7. 噪声（Noise）：噪声是指ADC输出结果中包含的非期望信号。

噪声可由转换器内部电路、供电电压和输入信号引起。

噪声影响了ADC对小信号的测量准确性，因此较低的噪声水平对高精度测量至关重要。

8. 温度效应（Temperature Coefficient）：温度效应衡量ADC对温度变化的敏感程度。

AD转换器的主要指标

AD转换器的主要指标AD的主要指标如下：（1）分辨率（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。

分辨率⼜称精度，通常以数字信号的位数来表⽰。

定义满刻度于2^n的⽐值（n为AD器件位数）。

对于5V满刻度，采⽤8位的AD时，分辨率为5V／256=0.01953V=19.53mv；当采⽤12位的AD时，分辨率则为5V／4096=0.00122V=0.122mv。

位数越多，分辨率就越⾼（2）转换速率（Conversion ）。

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（ Rate）必须⼩于或等于转换速率。

因此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 Per Second）。

（3）量化误差（Quantizing ）。

由于AD的有限分辨率⽽引起的误差，即有限分辨率AD的阶梯状转移特性曲线与⽆限分辨率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）。

输⼈信号为雷时输出信号不为零的值，可外接调⾄最⼩。

（5）满刻度误差（Full Scale Error）。

满刻度输出时对应的输⼈信号与理想输⼈信号值之差。

（6）线性度（Lineafity）。

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3种误差。

AD的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（THD， Harmonic Distotortion）和积分⾮线性等。

AD、DA器件的精度

AD、DA器件的精度沈阳单片机开发网――帮您精确掌握电子器件的使用细节AD、DA器件的精度几乎所有的教科书、参考书、文献选编都只关心模数器件的分辨率和速度，而忽略了器件的精度。

而关系到器件精度的两个非常重要的参数就是INL值和DNL值。

知道INL、DNL 这两个参数意义的朋友并不多。

说精度之前，首先要说分辨率。

分辨率决不等同于精度。

比如一块精度0.2%（或常说的准确度0.2级）的四位半万用表，测得A点电压1.0000V，B电压1.0005V,可以分辨出B 比A高0.0005V，但A点电压的真实值可能在0.9980~1.0020之间不确定。

那么,既然数字万用表存在着精度和分辨率两个指标，那么,对于ADC和DAC，除了分辨率以外，也存在精度的指标。

模数器件的精度指标是用积分非线性度（Interger NonLiner）即INL值来表示。

也有的器件手册用Linearity error 来表示。

他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。

也就是，输出数值偏离线性最大的距离。

单位是LSB （即最低位所表示的量）。

比如12位ADC：__，INL值为1LSB。

那么，如果基准4.095V，测某电压得的转换结果是1000，那么，真实电压值可能分布在0.999~1.001V之间。

对于DAC也是类似的。

比如__,INL值为8LSB，那么，如果基准4.095V，给定数字量1000，那么输出电压可能是0.992~1.008V之间。

下面再说DNL值。

理论上说，模数器件相邻量个数据之间，模拟量的差值都是一样的。

就相一把疏密均匀的尺子。

但实际并不如此。

一把分辨率1毫米的尺子，相邻两刻度之间也不可能都是1毫米整。

那么，ADC相邻两刻度之间最大的差异就叫差分非线性值（Differencial NonLiner）。

DNL值如果大于1，那么这个ADC甚至不能保证是单调的，输入电压增大，在某个点数值反而会减小。

高精度AD采集芯片ADS7809的中文介绍

高精度AD采集芯片ADS7809的中文介绍ADS7809是Burr-Brown公司推出的高精度AD采集芯片。

它采用5V单电源供电,内含16位逐次逼近寄存器,采样精度高,功耗小。

本文介绍了ADS7809的主要特点和功能结构。

举例说明了如何将ADS7809应用在水雷控制装备系统中的实现高速数据的采集和控制。

关键词：数据采集采样/保护串行数据输出单电源供电ADS7809为最大限度地提高武器装备的战斗效能,现代武器装备的自动化程度越来越高,这就要求武器装备在其运行过程中要不断的检测各种运行参数,以控制系统始终处于最佳的运行状态。

在我们研制的某些水雷装置自控系统过程中,为了实时地采集各传感器的数据,以便有效地控制整个武器装备的打击精度,设计时先后采用了十六位精度的AD转换芯片AD676和ADS7809.实验结果证明,在同样的工作条件下,ADS7809的稳定性要高于AD676。

下面主要介绍Burr-Brown公司生产的高精度AD转换芯片ADS7809的性能和特点。

1 ADS7809的主要特点ADS7809具有以下特点：●具有16位带采样保持的基于电容的逐次逼近寄存器型模数转换器;●100kHz采样速率,20kHz输入时的信噪比达83dB;●+1/2LSB的积分非线性和差分非线性;●6种可选的输入范围,分别是0～10V,0～5V,0～4V,±10V,±5V和±3.3V;●片内带有+2.5V基准源,也可采用外部基准源;●片内自带时钟,采样数据通过串行输出。

数据既可用内部时钟,也可由外部时钟同步后输出;●采用单5V电源供电,最大功耗小于100mW;●采用20脚塑料DIP封装或SIOC封装。

工作温度范围为-25℃～+85℃。

2 内部结构和引脚说明图1是ADS7809的组成框图,图2是其引脚封装图。

各信号引脚的说明如下：R1IN、R2IN、R3IN：不同输入范围的三个模拟输入选择端;图3所示为不同输入范围的输入电路。

在ST芯片应用中得到最佳ADC精度的几种方法

误差。
噪声。可能的发射源必须在物理上与接收端分开，可以在电气上通过适当的接地和屏蔽把它
们分开。
２．增加一个外部滤波器－２３使用～个外部滤波器可以消除高频噪声，没有必要使用昂贵的滤波器去处理超出需要频率之外的频率分量，因此，一个相对简单的具有阻断频率ｆ，刚好超过需要频率的低通滤波
周期：ｌＡ／ＪＦ因为ＴＩ０×ＲＡＮ（ｌ＋ＣＰ，所ＡＮ１ｌＸＣＡＮ）以，Ｆ【１［０ｘ（＋ＰＡ－／１ ×ＲＮ＜ＣＣ）］例如，对于ＲＡＮ５２，ＣＡＮ７Ｆ，ｌ＝２ｋ（ｌ：ｐ
考，数字数值的输出是这个参考电压与模拟输
０１和一个１１Ｆ．Ｆ至０的电容。电容允许交流信号通过，小容量的电容过滤高频率的噪声，
９４家电科技
Ｔｃｈｎｏｇｙｅｏｌ
技术
大容量的电容过滤低频率的噪声。通常，瓷介
电容具有较小的容值（ｐ至ＯＩＦＩＦ．ｕ）和较小的
ＡＣ的分辨率（Ｄ本文中ｎ１）＝０如果参考电压变化了，数字输出也会跟
压尖峰。ＰＢ一个数字信号与模拟输入线的Ｃ上串扰，可能会影响模拟信号（见图２）。
ｌ几种相关ＡＣＤ误差介绍
１１电源噪声．
模拟电源引脚是用于为转换提供参考电压，因为Ａ输出是模拟信号电压和模ＤＣ
２２电源稳压的建议．
供电系统应该有较好的线性和负载调节特性，因为ＡＣＤ模块使用Ｖ．。Ａ或ＶＤ作为模拟参

AD精度——精选推荐

3、A/D转换误差分析及解决办法：A/D转换的误差主要由以下几个方面决定，分别说明如下：（1）单片机的电源电压VDD：在该A/D转换中，VDD电压是造成A/D转换误差的主要原因，如果使VDD电压精度做到较高，则A/D转换误差可以做到很小，在VDD电压精度为0.5%情况下，实际的A/D转换误差小于1%。

（2）软件产生的PWM占空比：若用于产生PWM的软件设计不良，会使存放占空比的寄存器值与实际输出的PWM占空比不一致，这会导致测量误差。

（3）比较器输入端的失调电压：该电压对A/D转换精度有一定影响，但影响较小。

（4）RC滤波电路的纹波：在R1、C1取值不当的情况下，U1处的电压纹波较大，并且延时时间不够，会使A/D转换产生误差，因此R1、C1取值不能太小，但太大又会影响A/D转换速度，推荐使用图一中所示的R1、C1参数，在纹波合理的情况下，其转换误差也可通过软件消除。

A/D转换误差的解决办法：（1）对VDD造成的误差，只能通过提高VDD电压精度来解决，它相当于A/D转换的基准电压。

（2）对于软件中PWM设计不良导致的误差，可修改软件进行解决，本文提供了用软件产生PWM的程序流程图，实际使用中可按此流程设计程序。

（3）对比较器及RC滤波电路的纹波导致的误差，在软件中可通过上、下检测法进行消除，即先将PWM的占空比由小到大变化，使U1电压由低往高逐渐变化，在比较器输出端变化时记录其A/D转换值，再将PWM的占空比由大到小变化，使U1电压由高到低变化，在比较器输出端变化时记录其A/D转换值，将两次的A/D转换值进行平均，可有效地消除这两种误差。

（4）对A/D转换值进行数字滤波，如多次转换求平均值等。

数字滤波消除误差的方法很多，在此不再赘述。

4、A/D转换速度及提高办法：由于该A/D转换是通过PWM滤波后再进行比较来完成的，其PWM的产生与滤波都需要一定的时间，因此其A/D转换速度较慢，适用于对A/D转换速度要求不高的产品中，其A/D转换速度取决于以下几个方面：（1）单片机的运行速度：单片机的运行速度越高则PWM的频率可以越高，RC值就可以取得越小，其延时时间也可以更短，转换速度就更快。

STM32如何得到最佳ADC精度

AN2834应用笔记如何在STM32F10xxx上得到最佳的ADC精度前言STM32F10xxx微控制器产品系列，内置最多3个先进的12位模拟/数字转换模块(ADC)，转换时间最快为1μs，这个ADC模块还具有自校验功能，能够在环境条件变化时提高转换精度。

在需要模拟/数字转换的应用中，ADC的精度影响到整个系统的质量和效率。

为了能够达到应有的精度，用户需要了解ADC误差是如何产生的和影响它的参数。

转换精度不是仅仅依赖于ADC模块的性能和功能，它与该模块周边应用环境的设计密切相关。

本文旨在帮助用户了解ADC误差的产生，以及如何提高ADC的精度，包含以下2个部分：● 介绍了与ADC设计相关的，诸如外部硬件设计参数，和不同类型的ADC误差来源。

● 提出一些设计上的建议，和如何在硬件方面减小误差的方法。

译注：本译文的英文版下载地址为：/stonline/products/literature/an/15067.pdf目录如何在STM32F10xxx上得到最佳的ADC精度目录1ADC误差的种类31.1ADC模块自身相关的误差31.1.1偏移误差31.1.2增益误差41.1.3微分线性误差51.1.4积分线性误差61.1.5总未调整误差61.2与环境相关的ADC误差71.2.1电源噪声71.2.2电源稳压71.2.3模拟输入信号的噪声71.2.4ADC的动态范围与最大输入信号幅度严重不匹配71.2.5模拟信号源阻抗的影响81.2.6信号源的容抗与PCB分布电容的影响81.2.7注入电流的影响91.2.8温度的影响91.2.9I/O引脚间的串扰91.2.10EMI导致的噪声 10 2如何得到最佳的ADC精度 112.1减小与ADC模块相关的ADC误差的建议 112.2如何减小与外部环境相关的ADC误差 112.2.1减小电源噪声 112.2.2电源稳压的建议 122.2.3消除模拟输入信号的噪声 122.2.4将最大的信号幅度与ADC动态范围匹配 132.2.5模拟信号源的阻抗计算 142.2.6信号源频率条件与源电容和分布电容的关系 142.2.7温度效应补偿 152.2.8注入电流最小化 152.2.9减小I/O脚串扰 152.2.10降低EMI导致的噪声 162.2.11PCB的设计建议 162.2.12元器件的摆放与布线 18 3结论191 ADC误差的种类1.1 ADC模块自身相关的误差在STM32F10xxx的数据手册中，给出了不同类型的ADC精度误差数值。

单片机ad转换遇到的问题和解决方法

一、概述单片机作为嵌入式系统中常用的控制器，其AD（模拟-数值）转换功能是其重要的特性之一。

在实际应用中，我们常常会遇到一些关于单片机AD转换的问题，比如精度不够、噪音干扰等。

本文将针对单片机AD转换遇到的问题进行探讨，并提出解决方法。

二、单片机AD转换遇到的问题1. 精度不够在实际应用中，我们经常会遇到单片机AD转换精度不够的问题。

这可能是由于单片机内部AD转换模块的精度不足，也可能是外部传感器的精度不够导致的。

2. 噪音干扰另一个常见的问题是噪音干扰。

在实际电路中，会受到各种干扰信号的影响，从而导致AD转换结果不准确。

3. 特定信号处理问题有时我们需要对特定的信号进行处理，比如滤波、放大等，但是单片机的AD转换模块可能无法满足我们的需求。

三、单片机AD转换问题的解决方法1. 提高精度针对精度不够的问题，我们可以通过外部AD转换模块来提高精度。

外部AD转换模块通常具有更高的分辨率和更低的噪声水平，可以有效提高AD转换的精度。

2. 噪音滤波针对噪音干扰问题，我们可以采取一些滤波技术，比如数字滤波或者模拟滤波，来减少噪音对AD转换结果的影响。

在电路设计中，我们也可以采取一些屏蔽和隔离措施，减少干扰信号对AD转换的影响。

3. 外部信号处理对于需要特定处理的信号，我们可以在外部电路中加入滤波器、放大器等模块，对信号进行预处理，然后再输入到单片机AD转换模块中。

这样可以有效提高信号的适配性和准确性。

四、结论单片机AD转换在实际应用中经常会遇到各种问题，如精度不够、噪音干扰等。

针对这些问题，我们可以采用外部AD转换模块、噪音滤波技术以及外部信号处理等方法来解决。

通过合理的电路设计和信号处理手段，可以有效提高单片机AD转换的精度和准确性，从而更好地满足实际应用需求。

五、单片机AD转换解决方法的实际应用以上提到的解决方法在实际应用中都有广泛的适用性。

下面将结合具体的实际案例，进一步探讨这些解决方法的应用。

1. 外部AD转换模块的应用在某个工业控制系统中，需要对温度传感器输出的模拟信号进行AD 转换，并通过单片机进行处理。

高精度ad采样电路的工作电源_概述说明以及解释

高精度ad采样电路的工作电源概述说明以及解释1. 引言1.1 概述高精度AD（模数转换）采样电路在现代电子系统中具有广泛的应用。

为了确保AD采样的准确性和稳定性，工作电源作为AD采样电路的重要组成部分，在保证正常供电的同时也需要具备较高的精度和稳定性。

因此，对工作电源进行深入研究和优化是实现高精度AD采样电路的关键之一。

1.2 文章结构本文将首先探讨高精度AD采样电路的工作电源在整个系统中的重要性，并详细阐述了它对AD采样性能的影响。

随后，我们将介绍目前存在的问题和挑战，从而引出提升工作电源质量的需求。

接着，我们将讨论高精度AD采样电路的工作原理，包括运放在工作电源中扮演的角色以及传感器和参考电压供应所需满足的要求。

然后，我们将介绍实现高精度工作电源所使用的方法与技术研究，包括稳压器选择与设计原则、降噪和抗干扰措施分析与优化等方面。

最后，我们将总结本文的讨论内容，并展望未来高精度AD采样电路工作电源研究的方向。

1.3 目的本文旨在全面概述和说明高精度AD采样电路的工作电源，阐明其在整个系统中的重要性以及对AD采样性能的影响。

通过对目前存在的问题和挑战的讨论，我们希望引发对提升工作电源质量需求和研究的关注。

同时，通过介绍高精度AD 采样电路工作原理、实现方法与技术研究等内容，我们旨在为从事相关领域研究和开发人员提供参考和指导，促进高精度AD采样电路领域的进一步发展。

2. 工作电源的重要性：2.1 高精度AD采样电路的需求：高精度AD（模数转换器）采样电路在许多应用中至关重要。

例如，在医疗设备、工业控制系统和科学仪器等领域，精确地测量和采样模拟信号是必需的。

这些应用通常要求对信号进行精确的数字化转换，并通过计算和分析来提取有价值的信息。

因此，高精度AD采样电路需要能够准确稳定地将模拟信号转换为数字信号，以保证后续处理和分析结果的正确性。

2.2 工作电源对AD采样性能的影响：工作电源是AD采样电路中不可或缺的一部分，它对于保证采样过程中信号传输和处理的质量起着重要作用。

TMS320F2812的AD及其精度校准

TMS320F2812内部集成了ADC转换模块，该模块具有如下的功能：1．12位ADC核，内置了双采样－保持器（S/H）；2．顺序采样模式或者同步采样模式；3．模拟输入：0V～3V；(2812的AD不能输入负压，如果有负电平输入，需要通过绝对值电路将负电平转换为正电平之后再输入到AD)4．快速转换时间运行在25MHz，ADC时钟，或12.5MSPS；5．16通道，多路选择输入；6．自动序列化，在单一时间段内最大能提供16个自动A/D转换，每个转换可编程对16个输入通道中的任何一个进行选择。

7．序列发生器可按2个独立的8状态序列发生器或1个16状态序列发生器。

我们在项目实际研发过程中采用的AD采样的硬件电路如下图所示：图1为电流信号检测与调理电路，电压信号的检测与调理电路与此相类似。

从电流传感器输出的信号CT1首先经过了由R1、C1组成的低通滤波电路，滤除高频干扰信号，然后通过U1构成的电压跟随器，实现了电路前后两级的隔离。

由于2812的I/O口输入电平必须低于3.3V，因此在芯片引脚的输入前端加了一个稳压管Z1，使AD口输入的电压幅值不超过3V。

TMS320F2812虽然有12位精度，但在实际的使用过程中，我们发现，ADC的转换结果误差较大，如果直接将此转换结果用于控制回路，必然会降低控制精度，最大的转换误差可以达到9％。

那么如何来提高AD采样的精度呢，下面列出了几种常见的方法：1．硬件角度（1）硬件滤波，滤除干扰信号；（2）电路板布线时需要注意不要让ADCINxx引脚运行在靠近数字信号通路的地方，这样能使耦合到ADC输入端的数字信号开关噪声大大降低；（3）采用适当的隔离技术，将ADC模块电源引脚和数字电源隔离；（4）如果采样电路部分是经过多路开关切换的，可以在多路开关输出上接下拉电阻到地；（5）采样通道上的电容效应也可能会导致AD采样误差，因为采样通道上的等效电容可能还在保持有上一个采样数据的数值的时候，就对当前数据进行采样，会造成当前数据不准确。

ad芯片精度

ad芯片精度AD芯片是一种用于模拟信号转换为数字信号的集成电路，具有很高的精度和准确度。

在测量、信号处理、控制系统等领域广泛应用。

下面将详细介绍AD芯片的精度。

首先，AD芯片的精度是指其输出的数字信号与输入的模拟信号之间的差异程度。

一般将其表达为位数或百分比。

位数表示AD芯片能够分辨的离散步长数目，位数越高，精度越高。

百分比表示AD芯片输出的数字信号相对于输入的模拟信号的误差百分比，百分比越小，精度越高。

AD芯片的精度受到多个因素的影响。

首先，AD芯片的分辨率决定了其精度的上限。

分辨率越高，AD芯片能够识别的信号差异越小，精度越高。

其次，AD芯片的采样率影响了其对信号的采样精度。

采样率越高，AD芯片能够更准确地捕捉信号的变化。

此外，AD芯片的失调误差、非线性误差、噪声等也会对其精度造成一定的影响。

为了提高AD芯片的精度，可以采取以下措施。

首先，选择具有高分辨率和高采样率的AD芯片。

其次，注意AD芯片的失调误差和非线性误差，选择具有低失调误差和非线性误差的AD芯片。

此外，通过设计合理的模拟信号滤波和抗干扰措施，可以降低AD芯片输入信号中的噪声干扰，提高精度。

最后，校准AD芯片的参数，对于已知输入信号进行校准和调整，可以提高AD芯片的精度和准确度。

总的来说，AD芯片是一种高精度的集成电路，其精度受到多个因素的影响，包括分辨率、采样率、失调误差、非线性误差和噪声等。

通过选择合适的AD芯片、采取合理的设计和校准措施，可以提高AD芯片的精度和准确度，满足各种应用需求。

TMS320F2812的AD及其精度校准

TMS320F2812内部集成了ADC转换模块，该模块具有如下的功能：1．12位ADC核，内置了双采样－保持器（S/H）；2．顺序采样模式或者同步采样模式；3．模拟输入：0V～3V；4．快速转换时间运行在25MHz，ADC时钟，或12.5MSPS；5．16通道，多路选择输入；6．自动序列化，在单一时间段内最大能提供16个自动A/D转换，每个转换可编程对16个输入通道中的任何一个进行选择。

7．序列发生器可按2个独立的8状态序列发生器或1个16状态序列发生器。

我们在项目实际研发过程中采用的AD采样的硬件电路如下图所示：图1为电流信号检测与调理电路，电压信号的检测与调理电路与此相类似。

从电流传感器输出的信号CT1首先经过了由R1、C1组成的低通滤波电路，滤除高频干扰信号，然后通过U1构成的电压跟随器，实现了电路前后两级的隔离。

由于2812的I/O口输入电平必须低于3.3V，因此在芯片引脚的输入前端加了一个稳压管Z1，使AD口输入的电压幅值不超过3V。

TMS320F2812虽然有12位精度，但在实际的使用过程中，我们发现，ADC的转换结果误差较大，如果直接将此转换结果用于控制回路，必然会降低控制精度，最大的转换误差可以达到9％。

那么如何来提高AD采样的精度呢，下面列出了几种常见的方法：1．硬件角度（1）硬件滤波，滤除干扰信号；（2）电路板布线时需要注意不要让ADCINxx引脚运行在靠近数字信号通路的地方，这样能使耦合到ADC输入端的数字信号开关噪声大大降低；（3）采用适当的隔离技术，将ADC模块电源引脚和数字电源隔离；（4）如果采样电路部分是经过多路开关切换的，可以在多路开关输出上接下拉电阻到地；（5）采样通道上的电容效应也可能会导致AD采样误差，因为采样通道上的等效电容可能还在保持有上一个采样数据的数值的时候，就对当前数据进行采样，会造成当前数据不准确。

如果条件允许，可以在每次转化完成后现将输入切换到参考地，然后在对信号进行下一次采样。

AD精度与分辨率

AD精度与分辨率最近做了一块板子，当然考虑到元器件的选型了，由于指标中要求精度比较高，所以对于AD的选型很慎重。

重。

很多人对于精度和分辨率的概念不清楚，这里我做一下总结，希望大家不要混淆。

我们搞电子开发的，经常跟“精度”与“分辨率”打交道，这个问题不是三言两语能搞得清楚的，在这里只作抛砖引玉了。

抛砖引玉了。

简单点说，“精度”是用来描述物理量的准确程度的，而“分辨率”是用来描述刻度划分的。

从定义上看，这两个量应该是风马牛不相及的。

（是不是有朋友感到愕然^_^）。

很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。

简单做个比喻：有这么一把常见的塑料尺（中学生用的那种），它的量程是10厘米，上面有100个刻度，最小能读出1毫米的有效值。

那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米，或者量程的1%；而它的实际精度就不得而知了（算是0.1毫米吧）。

当我们用火来烤一下它，并且把它拉长一段，然后再考察一下它。

我们不难发现，它还有有100个刻度，它的“分辨率”还是1毫米，跟原来一样！然而，您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么？（这个例子是引用网上的，个人觉得比喻的很形象！）回到电子技术上，我们考察一个常用的数字温度传感器：AD7416。

供应商只是大肆宣扬它有10位的AD，分辨率是1/1024。

那么，很多人就会这么欣喜：哇塞，如果测量温度0-100摄氏度，100/1024……约等于0.098摄氏度！这么高的精度，足够用了。

但是我们去浏览一下AD7416的数据手册，居然发现里面赫然写着：测量精度0.25摄氏度！所以说分辨率跟精度完全是两回事，在这个温度传感器里，只要你愿意，你甚至可以用一个14位的AD，获得1/16384的分辨率，但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ 所以很多朋友一谈到精度，马上就和分辨率联系起来了，包括有些项目负责人，只会在那里说：这个系统精度要求很高啊，你们AD的位数至少要多少多少啊……其实，仔细浏览一下AD的数据手册，会发现跟精度有关的有两个很重要的指标：DNL和INL。

ad 芯片

ad 芯片AD芯片是一种高性能、高精度的模拟数字转换器芯片，广泛应用于各种电子设备中。

AD芯片以其高速度、低功耗、高分辨率以及丰富的功能而备受推崇。

AD芯片的基本原理是将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便于数字电子系统进行处理。

其工作原理可以简单地分为采样、量化和编码三个过程。

首先是采样过程，即将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，转换为离散的信号。

采样率决定了模拟信号在时间上的离散程度，采样率越高，离散程度越小，还原出的数字信号越精确。

然后是量化过程，即将离散的模拟信号按照一定的精度进行量化，转换为一系列的离散值。

量化精度决定了数字信号在幅度上的离散程度，量化精度越高，离散程度越小，还原出的数字信号越接近原始模拟信号。

最后是编码过程，即将量化后的离散值转换为二进制编码，以便于数字电子系统进行处理。

常见的编码方式有二进制码、二进制补码、二进制反码等。

AD芯片的主要特点有以下几点：1. 高速度：AD芯片可以实现高速采样和高速转换，能够满足对高速信号的处理要求。

2. 高精度：AD芯片可以实现高精度的模拟信号转换，能够还原出与原始信号非常接近的数字信号。

3. 低功耗：AD芯片具有低功耗的特点，能够在保证高性能的情况下节省能源。

4. 丰富的功能：AD芯片不仅可以实现基本的模拟数字转换功能，还可以包括滤波、放大、自动校准等功能，提供更多的灵活性和便利性。

AD芯片的应用非常广泛，包括但不限于以下几个领域：1. 通信领域：AD芯片在通信设备中起着至关重要的作用，能够实现信号的解调、调制、增强等功能，提高通信质量和传输速率。

2. 消费电子领域：AD芯片在手机、相机、音响等消费电子产品中应用广泛，能够实现高清音视频的采集和处理，提供更好的用户体验。

3. 工业控制领域：AD芯片在工业自动化、机器人控制等领域发挥重要作用，能够实现模拟信号的采集和控制，提高生产效率和质量。

4. 医疗仪器领域：AD芯片在医疗仪器中起到关键作用，如心电图仪、血压仪等，能够实现对生理信号的采集和监测，帮助医生做出准确的诊断。

AD转换器的技术指标

A ／D 转换器的技术指标D A 转换器的转换精度与转换速度一、 A ／D 转换器的转换精度在单片集成的D A 转换器中也采用分辨率（又称分解度）和转换误差来描述转换精度。

分辨率以输出二进制数或十进制数的位数表示，它说明D A 转换器对输入信号的分辨能力。

从理论上讲，n 位二进制数字输出的D A 转换器应能区分输入模拟电压的n 2个不同等级大小，能区分输入电压的最小差异为n 21FSR （满量程输入的n 21）。

例如D A 转换器的输出为10位二进制数，最大输入信号为5V ，那么这个转换器的输出应能区分出输入信号的最小差异为1025v =4.88mV .转换误差通常以输出误差最大值的形式给出，它表示实际输出的数字量和理论上应有的输出数字量之间的差别，一般多以最低有效位的倍数给出。

例如给出转换误差<±21LSB,这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之际的误差小于最低有效位的半个字。

有时也用满量程输出的百分数给出转换误差。

例如D A 转换器的输出为十进制的321位（即所谓的三位半），转换误差为±0.005%FSR ，则满量程输出为1999，最大输出误差小于最低位的1。

通常单片集成D A 转换器的转换误差已经综合的反映了电路内部各个元、器件及单元电路偏差对转换精度的影响，所以无须再分别讨论这些因素各自对转换精度的影响了。

还应指出，手册上给出的转换精度都是在一定的电源电压和环境温度下得到的数据。

如果这些条件改变了，将引起附加的转换误差。

例如10位二进制输出的D A 转换器AD571在室温（+25℃）和标准电源电压（+V =+5V 、+V =-15V ）下转换误差21±≤LSB ，而当环境温度从0℃变到70℃时，可能产生±1LSB 的附加误差。

如果正电源电压在+4.5V~+5.5V 范围内变化，或者负电源电压在-16V~-13.5V 范围内变化时，最大的转换误差可达到±2LSB 。

24位高精度AD AD7710

可选型号
R=小块集成电路
第五页
时间特性（1，2）：（DVdd＝＋5V±5%;AVdd＝＋5 或＋10V±5%;Vss＝0V 或－5V±
10%;AGND=DGND=0V;fCLK IN=10MHZ;INPUT Logic0=0V,Logic 1=DVdd,除非特别说明）
参数
最小和最大时间限制单位
状况/说明
（A，S 版本）
fCLK IN（4，5） 400
KHZ min
主时钟频率：晶体振荡器或外部提供特殊频率。
10
MHZ max ADdd=+5V±5%
8
MHZ max AVdd=+5.25 至＋10.5V
tCLK IN LO
tCLK IN HI t r（6） t f（6）
t1 自时钟模式
0.4×tCLK IN 0.4×tCLK IN 50 50 1000
放大倍数为 1,2 放大倍数为 4,8,16,32,64,128
不考虑基准电压源一般为±0.0006％不考虑基准电压源,放大倍数为 1，2 不考虑基准电压源,放大倍数为 4,8,16,32,64,128
100 90 Vss 至 AVdd 100 100 150 150 10 1 20
0 至+Vref(10) ±Vref 参见表 3
位位位位位
％of FSRmax ％of FSRmax
uV/℃ typ uV/℃ typ
设计时就已确定，滤波槽口频率<60HZ 滤波槽口频率＝100HZ 滤波槽口频率＝250HZ 滤波槽口频率＝500HZ 滤波槽口频率＝1kHZ 与滤波截止频率和增益选择有关滤波槽口频率<60HZ 典型的为 0.0003% 不考虑基准电压源不考虑基准电压源,放大倍数为 1，2 不考虑基准电压源,放大倍数为

模数转换AD转换精度和转换速度是衡量ADDA转换器性

仪器仪表与测试设备
示波器
示波器中的模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号，以便在屏幕上显示波形，进行信号的观察和分析。
频谱分析仪
传感器数据采集
传感器数据采集系统中，模数转换器用于将传感器的模拟输出信号转换为数字信号，便于数据的处理、分析和传输。
频谱分析仪利用模数转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号，进行频谱分析和测量。
吞吐量
衡量AD转换器处理能力的一个指标，表示每秒钟能够完成多少次AD转换。吞吐量通常以每秒转换次数（SPS）表示。
实时性能要求
实时性
指AD转换器的输出结果能否及时反映输入信号的变化。实时性能好的AD转换器能够快速响应输入信号的变化。
跟踪速度
衡量AD转换器实时性能的一个重要指标，表示AD转换器的输出能否跟随输入信号的快速变化。跟踪速度越快，实时性能越好。
模数转换器（AD转换器性能评估
目录
CONTENTS
• 模数转换器（AD转换器）简介 • AD转换精度 • AD转换速度 • AD转换器的应用领域 • AD转换器的发展趋势与挑战 • AD转换器性能评估案例研究
01
CHAPTER
模数转换器（AD转换器）简介
定义与工作原理
定义
模数转换器（AD转换器）是一种将模拟信号转换为数字信号的电子器件。
示。
采样速率
指AD转换器每秒钟能够采样的次数，通常以Hz或SPS（每秒采样点数）表示。
非线性误差
指AD转换器的输出与理想输出之间的偏差，通常以LSB（最低有效位）表示。
电源电压与功耗
指AD转换器正常工作所需的电源电压和功耗，对于便携式应
用非常重要。

AD转换精度的计算

AD转换精度的计算讨论AD转换分辨率的算法(zt)（1）在总长度为5⽶的范围⾥，平均分布6棵树(或说6个元素)，算出每科树(或说每个元素)的间隔？解：每棵树(或说每个元素)应该这样分布：在开头0⽶处种第1棵（记为0号树）在1⽶处种第2棵（记为1号树）；在2⽶处种第3棵（记为2号树）；在第5⽶（即终点）处种第6棵（记为5号树）所以，每棵树的间隔(或分辨率)的算法是：总长度/(长度内总元素-1)即：5⽶/(6-1)棵=1⽶/棵每隔1⽶有1棵树，这个道理⼤家都很清楚，应该没有⼈说分辨率=总长度/长度内总元素=5/6=0.83⽶，即每隔0.83⽶有1棵树吧 XXX，再看例⼦(2)（2）在总长度为5⽶的范围⾥，平均分布256棵树，算出每棵树的间隔？解：总长度=5；长度内总元素=256所以：按上述算法，每棵树的间隔(或分辨率)=5/(256-1)=0.019607843即：0号树的位置，即第1棵树的位置=0*0.019607843=0(⽶)1号树的位置，即第2棵树的位置=1*0.019607843=0.019607843(⽶)100号树的位置，即第101棵树的位置=100*0.019607843=1.9607843(⽶)255号树的位置，即第256棵树的位置=255*0.019607843=4.99999997=5(⽶)(3)在总电压为5V的范围⾥，平均分布256个元素（0-ff），算出每个元素的间隔？解：总电压=5V；长度内总元素=256 (0-ff)所以：每元素的间隔(或分辨率)=5/(256-1)=0.019607843即：0号元素的位置，即AD<00>的电压=0*0.019607843=0(V)100号元素的位置，即AD<64>的电压=100*0.019607843=1.9607843(V)255号元素的位置，即AD<ff>的电压=255*0.019607843=4.99999997=5(V)(4)AD转换的分辨率=参考电压/(总元素-1)当AD为8位，总元素=256（ff）取参考电压=Vdd=5V时分辨率=5/(256-1)= 0.019607843当AD=255时，AD转换值=255*0.019607843=4.99999997=5(V)如这样算：转换值=255*(5/256)=4.98046875=4.98(V) 结果就错了，我们看看⽤这种算法算算例（1）看看：每棵树的间隔(或分辨率)=总长度/长度内总元素=5/6=0.8333333333即：0号树的位置，即第1棵树的位置=0*0.8333333333=0(⽶)1号树的位置，即第2棵树的位置=1*0.8333333333=0.8333333333(⽶)5号树的位置，即第6棵树的位置=5*0.8333333333=4.166666666(⽶)可见，最后的元素不在终点5⽶处，很明显不把总元素减1的算法是不对的，忽略了有⼀个元素在0的位置啊。