模数转换模块 ADC 是连接现实世界模拟量和数字量之间的桥梁,它的转换精度经常可以决定一个产品的品质。现在单片机上一般都会集成 ADC,我们如何根据自己的应用选择恰当的产品呢?怎么实现高的性价比,让产品在激烈的市场竞争中立于不败之地呢?下面我们从常用的几种 ADC 类型的特点,到使用中的注意事项,逐一探讨一下。
ADC 类型
常用的 ADC 基本上可以分为三种类型: Flash 型,SAR 型,Sigma-Delta 型。下面我们来了解一下它们的工作原理与性能特点。单片机中最常采用的是 SAR 型,在一些高精度场合会用到 Sigma-Delta 型,而 Flash 型很少会集成在 MCU 内部,如果需要一般需要通过串行或并行总线外扩。
1.Flash 型
这种 ADC 使用电阻分压网络,输入的电压会同时与分压网络中的多个参考电压比较,比较器的输出通过编码器输出 2 进制的数字输出。这种 ADC 速度快,精度高,但缺点是随着输出位数的增加,它需要的分压电阻和比较器成指数增长,体积和成本随之迅速增加。
2.SAR 逐次逼近型
SAR(Successive Approximation Register)型 ADC 仍然使用电压比较的方法,它使用数字电路控制 DAC 输出一个变化的电压,并用此电压和输入电压比较,经过多次比较逐渐使 DAC 输出接近输入电压,从而得出数字输出