AD转换,即模数转换,是将模拟信号转换为数字信号的过程。在许多电子设备中,如传感器、音频设备和图像处理设备等,都需要将模拟信号转换为数字信号进行处理和传输。AD转换器是实现这一过程的关键部件。本文将对AD转换的步骤进行详细介绍。
一、采样
采样目的是从连续时间域的模拟信号中提取离散时间域的信号。采样过程需要遵循奈奎斯特定理(Nyquist Theorem),即采样频率必须大于等于信号最高频率的两倍,以保证采样后的信号能够完全恢复原始信号。采样过程可以通过模拟开关对输入信号进行周期性的闭合和断开来实现。
二、量化和编码
量化是将连续变化的模拟信号幅度近似为有限个幅度值的过程,将连续的幅度变为有一定间隔的离散值。编码是根据一定的规律,将量化后的值用二进制数字表示。
三、量化误差
量化误差是由于量化过程引入的误差,通常以输出误差的最大值形式表示。它表示ADC实际输出的数字量与理论输出数字量之间的差异。在使用“四舍五入法”时,ADC转换器的量化误差为±½
LSB。比较,从而得到对应的量化值。
四、转换时间
转换时间指的是从ADC的转换控制信号触发开始,到输出端获得稳定数字信号所需的时间。这个时间受到ADC类型、ADC时钟以及外部输入阻抗等因素的影响。
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