模拟数字转换器(ADC)的工作原理

模拟数字转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

ADC的工作原理

模拟信号转化为数字信号，一般分为4个步骤进行，即采样、保持、量化和编码。前两个步骤在采样-保持电路中完成，后两个步骤则在ADC中完成。ADC是把经过与标准量比较处理后的模拟量转化为二进制数值表示的离散信号的转化器。所以任何一个模数转化器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为ADC芯片最大的可转换信号大小。

图 ADC工作原理

ADC分辨率与动态范围

ADC分辨率为用于表示模拟输入信号的位数。

为了更准确地复现模拟信号，须提高分辨率，使用较高分辨率的ADC也降低了量化误差。但成本就上去了。

动态范围(DR)定义为器件本底噪声至其规定最大输出电平之间的范围，通常用dB表示。

ADC的动态范围是指ADC能够分辨的信号幅值范围;ADC的分辨率位数(N)决定ADC的动态范围，代表ADC可测量的输入信号等级范围，DR可定义为：

将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC，Analog to Digital Converter)，A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，因此，A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。

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