adc

adc简介

　　ADC，Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模数转换器［1］ 。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

　　与之相对应的DAC，Digital-to-Analog Converter，它是ADC模数转换的逆向过程。

　　ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号，长短播电台发接收等。

adc百科

　　ADC，Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模数转换器［1］ 。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

　　与之相对应的DAC，Digital-to-Analog Converter，它是ADC模数转换的逆向过程。

　　ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号，长短播电台发接收等。

　　速度和精度

　　模拟数字转换器的速度根据其种类有较大的差异。威尔金森模拟数字转换器受到其时钟率的限制。频率超过300兆赫兹已经成为可能。转换所需的时间直接与通道的数量成比例。对于一个逐次逼近（successive-approximation）模拟数字转换器，其转换时间与通道数量的对数成比例。这样，大量通道可以使逐次逼近转换器比威尔金森转换器快。然而，威尔金斯转换器小号的时间是数字的，而逐次逼近转换器是模拟的。由于模拟的自身就比数字的更慢，当通道数量增加，所需的时间也增加。这样，其在工作时具有相互竞争的过程。Flash模拟数字转换器是这三种里面最快的一种，转换基本是以一个单独平行的过程。对于一个8位单元，转换可以在十几个纳秒的时间内完成。

　　人们期望在速度和精确度之间达到一个最佳平衡。Flash模拟数字转换器具有与比较器水平的漂移和不确定性，这将导致通道宽度的不均一性。结果是Flash模拟数字转换器的线性不佳。对于逐次逼近模拟数字转换器，糟糕的线性也很明显，不过这还是比Flash模拟数字转换器好一点。这里，非线性是源于减法过程的误差积累。在这一点上，威尔金森转换器是表现最好的。它们拥有最好的微分非线性。其他种类的转换器则要求通道平滑，以达到像威尔金森转换器的水平。

　　数字输出选择

　　1.高端仪表促进了更快的ADC速度和更多的通道数与密度，设计者必须评估转换器的输出格式，以及基本的转换性能。

　　2.主要的输出选项是CMOS（互补金属氧化物半导体）、LVDS（低压差分信令），以及CML（电流模式逻辑）。

　　3.要考虑的问题包括：功耗、瞬变、数据与时钟的变形，以及对噪声的抑制能力。

　　4.对于布局的考虑也是转换输出选择中的一个方面，尤其当采用LVDS技术时。

　　当设计者有多种ADC选择时，他们必须考虑采用哪种类型的数字数据输出：CMOS（互补金属氧化物半导体）、LVDS（低压差分信令），还是CML（电流模式逻辑）。ADC中所采用的每种数字输出类型都各有优缺点，设计者应结合自己的应用来考虑。这些因素取决于ADC的采样速率与分辨率、输出数据速率，以及系统设计的功率要求，等等。

　　ADC原理

　　下面我们以逐次逼近ADC为例介绍一下其原理。逐次逼近ADC的工作原理是它首先得到最高的有效位，然后是第二个最高有效位，直到得到最后一个。ADCV08832是一个低功耗版本的器件，它的操作电压较低。

　　对于任何逐次逼近ADC，都有5个组成部分：第一部分是DAC，其中含有一个算术逻辑测试单元，会比较DAC的输出和模拟信号的输入，直到两者接近;第二部分是输出寄存器;第三部分是比较器，逐次逼近ADC仅含有一个比较器，所以功耗和管芯尺寸都比较小;第四部分是逻辑电路;第五部分是时钟。

　　逐次逼近型ADC在逐次逼近的方法上分为两种，以3比特采样为例，它首先将基准电压分为7个比较电压，使输入信号同时与这7个电压进行比较，最接近的比较电压是表示数值;第二种是将输入电压逐次接近电压的二分之一、四分之一、八分之一等，顺序产生比较后的数字信号。

　　ADC应用

　　音乐录制

　　模拟数字转换器对于目前的音乐复制技术至关重要。由于大多数音乐都在计算机上制作，当模拟信号被录制，就需要一个模拟数字转换器来创建脉冲编码调制（PCM）数据流，并可以以数字音乐格式刻录在CD上。

　　信号处理

　　在模拟信号需要以数字形式处理、存储或传输时，模拟数字转换器几乎必不可少。例如，快速视频模拟数字转换器在电视调谐卡中得到了应用。8，10，12或16位的慢速在片（On-chip）模拟数字转换器在单片机里十分普遍。