導(dǎo)讀：正我們處在一個(gè)數(shù)字時(shí)代,而我們的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、感覺(jué)、嗅覺(jué)等所感知的卻是一個(gè)模擬世界。如何將數(shù)字世界與模擬世界聯(lián)系在一起,正是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)大顯身手之處。下面我們一起學(xué)習(xí)一下ADC是什么東東吧~~~

1.ADC是什么--簡(jiǎn)介

ADC是Analog-to-digital converter的簡(jiǎn)稱，中文名稱為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”，是一種用于將模擬形式的連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的離散信號(hào)的設(shè)備。一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以提供信號(hào)用于測(cè)量。典型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示一定比例電壓值的數(shù)字信號(hào)。然而，有一些模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器并非純的電子設(shè)備，例如旋轉(zhuǎn)編碼器，也可以被視為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

2.ADC是什么--基礎(chǔ)知識(shí)

分辨率

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率是指，對(duì)于允許范圍內(nèi)的模擬信號(hào)，它能輸出離散數(shù)字信號(hào)值的個(gè)數(shù)。這些信號(hào)值通常用二進(jìn)制數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，因此分辨率經(jīng)常用比特作為單位，且這些離散值的個(gè)數(shù)是2的冪指數(shù)。

響應(yīng)類型

大多數(shù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)類型為線性，這里的“線性”是指，輸出信號(hào)的大小與輸入信號(hào)的大小成線性比例。

誤差

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的誤差有若干種來(lái)源。量化錯(cuò)誤和非線性誤差是任何模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換中都存在的內(nèi)在誤差。還有一種是由于時(shí)鐘的不良振蕩而產(chǎn)生的孔徑錯(cuò)誤誤差。

采樣率

模擬信號(hào)在時(shí)域上是連續(xù)的，因此可以將它轉(zhuǎn)換為時(shí)間上連續(xù)的一系列數(shù)字信號(hào)。這樣就要求定義一個(gè)參數(shù)來(lái)表示新的數(shù)字信號(hào)采樣自模擬信號(hào)速率。這個(gè)速率稱為轉(zhuǎn)換器的采樣率。

信號(hào)

在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，工作狀況可以通過(guò)引入抖動(dòng)信號(hào)得到改善。Dither信號(hào)是在轉(zhuǎn)換前混入輸入信號(hào)的微量隨機(jī)噪聲。它的作用效果是在不需要在低輸入的情況下完全切斷這個(gè)信號(hào)，擴(kuò)展模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換的有效范圍。

3.ADC是什么--原理

下面我們以逐次逼近ADC為例介紹一下其原理。逐次逼近ADC的工作原理是它首先得到最高的有效位,然后是第二個(gè)最高有效位,直到得到最后一個(gè)。ADCV08832是一個(gè)低功耗版本的器件,它的操作電壓較低。

對(duì)于任何逐次逼近ADC,都有5個(gè)組成部分：第一部分是DAC,其中含有一個(gè)算術(shù)邏輯測(cè)試單元,會(huì)比較DAC的輸出和模擬信號(hào)的輸入,直到兩者接近;第二部分是輸出寄存器;第三部分是比較器,逐次逼近ADC僅含有一個(gè)比較器,所以功耗和管芯尺寸都比較小;第四部分是邏輯電路;第五部分是時(shí)鐘。

逐次逼近型ADC在逐次逼近的方法上分為兩種,以3比特采樣為例,它首先將基準(zhǔn)電壓分為7個(gè)比較電壓,使輸入信號(hào)同時(shí)與這7個(gè)電壓進(jìn)行比較,最接近的比較電壓是表示數(shù)值;第二種是將輸入電壓逐次接近電壓的二分之一、四分之一、八分之一等,順序產(chǎn)生比較后的數(shù)字信號(hào)。

4.ADC是什么--應(yīng)用

音樂(lè)錄制

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)于目前的音樂(lè)復(fù)制技術(shù)至關(guān)重要。由于大多數(shù)音樂(lè)都在計(jì)算機(jī)上制作，當(dāng)模擬信號(hào)被錄制，就需要一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器來(lái)創(chuàng)建脈沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)據(jù)流，并可以以數(shù)字音樂(lè)格式刻錄在CD上。

信號(hào)處理

在模擬信號(hào)需要以數(shù)字形式處理、存儲(chǔ)或傳輸時(shí)，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器幾乎必不可少。例如，快速視頻模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器在電視調(diào)諧卡中得到了應(yīng)用。8,10,12或16位的慢速在片(On-chip)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)里十分普遍。

拓展閱讀：

1.模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基本原理

2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：模擬與數(shù)字世界的橋梁

3.MAX19542模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)

關(guān)鍵詞： ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC是什么