AD转換器的主要技术指标

    内容简介：1)分辩率(Resolution)指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化2)转换速率(ConversionRate)是指完成一次从模拟转换到数字3)量化误差(QuantizingError)由于AD的有限分辩率而引起其他指标还有：绝对精度(AbsoluteAccuracy)，相对精度(RAD的选择，首先看精度和速度，然后看是几路的，什么输出的比如SPI或者并工程师在进行电路设计时，面对林林总总的AD/DA芯片，如何选择你所需要的精度与系统中所测量控制的信号范围有关，但估算时要考虑到其他因素，转换器位数字接口方式接口有并行/串行之分，串行又有SPI、I2C、SM等多种不同满幅度输出(Rail-toRail)新近业界出现的新概念，最先应用于运算9:信号输入前级接滤波电路,一般一阶RC电路较多,注意Fc=1/1000AD分为很多中,SAR,FLASH,并行比较型,逐次逼近型,Deltas



1)分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信號的变化量，ding(定)义为滿刻度与2n的比值。分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。
2) 转换速率(Conversion Rate)是指完成一次從模拟转换到數字的AD转换所需的shi(时)间的倒數。积分型AD的转換時间是毫秒級屬低速AD，逐次比较型AD是微秒級shu(属)中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是ling(另)外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证轉换的zheng(正)确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或等于轉换速率。因此有人習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 Samples per Second)。
3)量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯狀转移特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小數字量的模拟变化量，表示为1LSB、1/2LSB。
4)偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不為零的值，可外接电位器调至最小。
5)满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输ru(入)信号与理想输入信号值之差。
6)線性度(Linearity) 实際轉换器的转移函数与理想zhi(直)线的最大偏移，不包括以上三种误差。
qi(其)他指标还you(有)：绝對精度(Absolute Accuracy) ，相对精度(Relative Accuracy)，微分非线性，单調性和无錯码，总谐波shi(失)真(Total Harmonic Distotortion缩写THD)和积分非线性。
AD的选择，首先看精度和速度，然后看是几路的，什么输出的比如SPI或者并行的，差分还是单端输入的，输入范围是多少，這些都是选AD需要考虑的。DA呢，主要是精度和输出，比如是电压輸出啊，4-20mA电流输出啊，等等。DSP呢，用来計算嘛，所以主要是看运算能力了，当然，外围的接口也是需要考虑的。個人看法，TI的单DSP处理能力還可以，ADI的多DSP联合使用的优点特別突出，当然了，不同档次的DSP的运算能力和速度都是有很大差別的。
工程师在进行电路设计时，面对林林总总的AD/DA芯片，如何選择你所需要的器件呢?這yao(要)综合设计的诸项因素，系統技术指标、成本、功耗、安装等，最主要的依据还是速度和精du(度)。
精度 與系统中所测量控制的信号范围有关，但估算时要考慮到其他因素，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。
速度 应根据输入信号的最高频率lai(来)确定，保证转换器的转换速率要高于系统要求的cai(采)样频率。
通道 有的单芯片内部含有多个AD/DA模块，可同时实现多路信號的转换;常见的多路AD器件只有一个公共的AD模块，由一個多路转换开关实现分时转换。
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。数值編码通常是二进制，也有BCD(二~十進制)、双极性的补码、偏移码等。
模拟信号类型通常AD器件的模拟输入信号都是电ya(压)信号，而DA器件shu(输)出的模拟信号有电压和dian(电)流两种。
同时根据信号是否过零，还分成单极性(Unipolar)和雙极性(Bipolar)。
电源电压有单电源，双電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電源。
基准电壓有內、外基准和单、双基准之分。
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gao(高)的场合一定要注意功耗指标。
封裝 常见的封装是DIP，现在表面安装工藝的发展使得表贴型SO封装的ying(应)用越来越多。
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樣保持，其他情况都应加采样保持。
满幅度输出(Rail-to Rail) 新近ye(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。在DA中一般是指输出信号范围可达到电源电压范围。(国内的翻譯并不统一，如“轨-轨”、“满摆幅”)
主要针对高精度测量类的AD.
1:参考電压需要足够精确,推荐使用外部高精准参考电壓。
2:如果PGA可diao(调),增益系数一般是越小噪声越低。
3:一般最好用到满量程,此时AD精度不浪费。
4:如果有偏置,需要进行自校。
5:请注意在使用DEMO板调试时,会由调试口导入PC噪声,由信hao(号)连接线导入外部噪声,yin(因)此建议使用屏蔽电缆传输信号。
6:板上注意模拟电源和数字電源,以及模拟地和数字地要分開,减少耦合噪声路径。
7:使用差分输入可以减少共模噪声,但是差模噪声会zeng(增)大。
8:如果是片内集成AD的MCU,支持高su(速)时钟,如果不影响性能,nei(内)部工作時钟越低,对您的AD采样引起的干扰越小,如果是板上就需要注意走线和分区。
9:信号输入前级接滤波电路,一般一阶RC电路较多,注意Fc=1/1000~1/100 采样频率,电阻和电容的参数注意选取.信号接入后级接滤波电路最好采用sinc滤波方式.注意输入偏置电流会限制您外部的滤波电阻阻值的大小。
R x Ib < 1LSB。
有的片内AD还有集成输入Buffer,you(有)助与抑制您的噪声,一般是分liang(两)当,看输入信号范圍和满量程之间的关系。
AD分为很多中,SAR,FLASH,并行比較型,逐次逼近型,Delta sigma型,一般是速度越高,精度越高越贵,所以ADI之类的公司一直那么富裕,赚黑钱......
針对不同场合不同成本不同要求分别选用。
还得注意是您的Layout。