从名称本身,很明显,它是将模拟(连续变量)信号转换为数字信号的转换器。这真的是一种电子集成电路这直接将连续的信号形式转换为离散形式。它可以表示为A / D或A-TO-D或A-D或ADC。该系统的输入(模拟)可以在范围内具有任何值,并且直接测量。但对于N位A / D转换器的输出(数字),它应该只有2N离散值。这A / D转换器是模拟(线性)换能器世界之间的联系和处理信号的谨慎世界并处理数据。数字到模拟转换器(DAC)执行ADC的逆功能。ADC的示意图如下所示。
ADC过程
主要有两个步骤涉及转换过程。他们是
- 抽样和持有
- 量化和编码
整个ADC转换过程如图2所示。
抽样和持有
在采样保持(S/H)过程中,连续信号将被采样并冻结(保持)某一特定时间内的稳定值。它的目的是消除输入信号中可以改变转换过程的变化,从而提高精度。最小采样率必须是输入信号的最大数据频率的两倍。
量化和编码
为了了解量化,我们可以首先通过ADC中使用的术语分辨率。它是模拟信号的最小变化,这将导致数字输出的变化。这实际上表示量化错误。
V→参考电压范围
2N→州数量
N→数字输出的位数
量化:它是将参考信号分成几个离散量子的过程,然后将输入信号与正确的量子匹配。
编码:这里;对于每个量子,将分配一个唯一的数字代码,并且在通过该数字代码分配输入信号之后。量化和编码过程在下表中说明。
从上表来看,我们可以观察到只使用一个数字值来表示整个范围电压在一个间隔。因此,将发生错误,并且称为量化错误。这是通过量化过程引入的噪声。这里最大量化误差是
提高ADC准确性
两种重要方法用于提高ADC的准确性。它们是通过提高分辨率并提高采样率。这如下图所示(图3)。
数码转换器的类型
- 逐次逼近ADC:该转换器将输入信号与内部DAC的输出在每一个后续步骤进行比较。这是最贵的那种。
- 双斜率ADC:它具有高精度,但操作中非常缓慢。
- 管道ADC:它与两步闪光ADC相同。
- Delta-Sigma ADC:它具有高分辨率,但由于取样而缓慢。
- Flash ADC:它是最快的ADC,但非常昂贵。
- 其他:楼梯斜坡,电压到频率,开关电容,跟踪,充电平衡和旋转变压器。