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直接A/D转换器可将模拟信号直接转换为数字信号,这类A/D转换器具有较快的转换速度,其典型电路有并行比较型A/D转换器、逐次比较型A/D转换器。而间接A/D转换器则是先将模拟信号转换成某一中间电量(时间或频率),然后再将中间电量转换为数字量输出。
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现在很多MCU 都内置A/D,即可以使用电源电压作为其基准电压,也可以使用外部基准电压。如果将电源电压作为基准电压使用的话,假设该电压为5V,测井200度16位AD品牌,则对3V 输入电压的测量结果为:(输入电压/基准电压)×255=(3/5)×255=99H。显然,如果电源电压升高1%,则输出值为(3/5.05)×255=97H。实际上典型电源电压的误差一般在2~3%,其变化对A/D 的输出影响是很大的。
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逐次逼近A/D转换器是A/D转换器的一种,其功能是将模拟量经过“量化”变转换成数字量。其结构主要由比较器、D/A转换器、逐次逼近寄存器和逻辑控制单元等组成。
其工作过程如下:转换启动后,控制逻辑电路首先把逐次逼近寄存器的高位(例如D7)置1、其他位置0,将其存储到逐次逼近寄存器,然后经D/A转换后得到约为满量程(例如2.5V)输出一半的反馈电压(例如1.25V)。这个预估计电压值在比较器中与输入信号进行比较。若比较器判断输入电压值比预估计电压值高,则在下一次比较前对D7修正置1或0。第二步,按对分原理,把逐次逼近寄存器的下一位(例如D6)置l,16位AD,再次经D/A转换器输出与输入信号进行比较,不断重复这个过程,直到完成LSB的转换。这时逐次逼近寄存器的各位值均已确定,逐次逼近转换完成。然而,现代的A/D转换器已集成化,过程在lC内部实现,分析其工作过程、学习其原理很抽象,对初学者来说是很困难的。为了让初学者能深入理解,可采用实验板进行演示。
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