AD转换器及其外围电路设计要点.ppt

AD转换器及其外围电路设计 A/D转换器基本原理 连接模拟-数字的桥梁 对模拟信号进行抽样（取样-量化-编码） A/D转换器的性能指标 位数：AD转换对应的位数，常见的有8位、10位、12位、14位、16位、24位 分辨率：输出数字量变化一个数字量时输入的模拟电压的变化量，分辨率= 转换时间：完成一次转换需要的时间（单位：ns、us） 量化误差：由于AD的分辨率引起的误差，指量化结果和被量化模拟量的差值，分辨率高的AD量化误差小 A/D转换器的性能指标 采样率：（单位： Sa/s、kSa/s、MSa/s） 非线性度：转换器实际的转换曲线与理想转换曲线的偏移 偏移误差：输入信号为零时，输出信号不为零的值，由AD内部的放大器或比较器输入的失调电压或失调电流引入 输入电压范围：不要超出电压范围，一般输入电压电源电压，且AD输入电压一般只有正电压 A/D转换器的类型 并联比较式：超高速、6~10位、几十ns转换时间、几十MSa/s采样率(TLC5510) 分级式：高速、8~16位、几十~几百ns、几MSa/s 逐次逼近式：综合性价比较高、8~16位、几~几十us、几十~几百kSa/s(TLC0831) ∑-Δ式：高分辨率、高精度、16~24位、几~几十ms、几十kSa/s(AD7705) 积分式：高精度、高抗干扰、12~16位、几十~几百ms、几~几十Sa/s(TLC7135) V/F型 ：低成本、高分辨率、8~16位、几十~几百ms、几~几十Sa/s(AD650) A/D的选择 转换器的位数 转换器的转换速率 工作电压和基准电压 输入电压范围 ADC电路的必备条件 电源 时钟 模拟输入 数字输出与控制信号 ADC的电源 电源去耦电路 避免较大电流干扰串入电路 电源端加限流电阻（100~200Ω）-晶闸管特性（CMOS电路共性） 时钟 采样速率（高速时钟问题） 部分AD时钟需要差分时钟输入 模拟输入 不要超过量程范围 负压提升（加法器） 部分输入信号要求差分（AD8138） 信号的无源衰减电路 数据输出 I/O口控制 总线形式控制（SPI、USART等） 输出的速度与单片机的接口能力问题 A/D使用中的注意事项 信号的采样频率与信号本身之间的关系（奈奎斯特采样定理） AD的采样速率应是模拟带宽的5~10倍才能准确的重现信号。 电流转电压电路 精密电阻、低通滤波、跟随器 常用的AD芯片 ADC0804、ADC0809、ADC0832、ADS系列（如：ADS8505、ADS803）、TLC系列（TLC2543、TLC5510） PCF8591（集成AD和DA、IIC总线） 实例：ADC0809 看数据手册 看时序图 * * *