ADC，也就是我們常說的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在往期ADC文章中，小編對ADC的優(yōu)勢、ADC的應(yīng)用、流水線ADC以及ADC誤差等有所闡述。為增進(jìn)大家對ADC的認(rèn)識，本文將對高分辨率ADC予以介紹。如果你對ADC具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器對極寬動態(tài)范圍內(nèi)的輸入信號進(jìn)行數(shù)字化處理，例如環(huán)境聲壓計(jì)要能在60至80db范圍內(nèi)檢測信號。如果使用相對低分辨率的adc，如10位有效分辨率，高電平信號的分辨率可能接近10位。然而，對于低電平信號，如果小于滿量程的10%，其有效分辨率可能不超過6或7位。因此在很多情況下，對于精度只有1%的傳感器來說，等效精度為0.1%的10位分辨率足夠了。然而，對于更低電平信號，有效分辨率可能小于1%。

在相對較低分辨率adc之前連接可編程增益放大器(pga)。

史上，pga方法曾經(jīng)非常流行，因?yàn)榕c較低成本adc配對使用時，它比高分辨率adc更具成本優(yōu)勢。此方法特別適用于輸入信號接近0v但具有較寬動態(tài)范圍的情況。 　這類似于過程控制系統(tǒng)，需要監(jiān)控具有不同信號范圍的各種傳感器信號，例如聲壓計(jì)。如果對較寬動態(tài)范圍的信號進(jìn)行增益范圍調(diào)整，所產(chǎn)生的最關(guān)鍵誤差是“交越不匹配”。 　這意味著當(dāng)pga切換到不同的增益值時，數(shù)字輸出可能在那個點(diǎn)發(fā)生上下跳變。因此，在每一級都必須小心匹配增益來降低這種影響。從不同信號源中復(fù)用信號時，這個問題并不重要。然而，這與系統(tǒng)是否針對每個信號設(shè)計(jì)固定增益有關(guān)，或者對于較寬范圍信號輸入進(jìn)行動態(tài)增益切換。 　增益范圍調(diào)整方法會產(chǎn)生以下問題： 　雖然可驅(qū)動一個12位adc，但如果在其前放置一個增益為27 = 128的放大器，則放大器的有效輸入噪聲和失調(diào)電壓精度必須為18位。對于采用固定增益運(yùn)算放大器，這會有問題，而采用pga切換時，問題可能還會更嚴(yán)重。這樣，將精度要求從adc轉(zhuǎn)移到pga，卻沒有帶來任何好處。 　在進(jìn)行增益切換時，必須先對信號有所了解?？墒褂胊dc的超量程輸出，并配合軟件，或者通過比較器來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這個過程很麻煩，而且切換時間也會是個問題。(也許您還記得古老的增益范圍調(diào)整dvm，在改變范圍時它的速度有多慢!)可以對增益為128的精密低噪聲運(yùn)算放大器進(jìn)行簡單的分析：計(jì)算有效輸出噪聲和失調(diào)電壓，并與低分辨率adc的最低有效位(lsb)進(jìn)行比較。然而，在高增益模式下，運(yùn)算放大器的線性度會是個問題。

單個高分辨率adc的優(yōu)點(diǎn)是簡單。如果使用16位adc，對于較小動態(tài)范圍的信號，丟失3、4或5位會使該信號的有效分辨率降至11至14位。然而，對于大多數(shù)傳感器來說此精度足夠了，因?yàn)閍dc的精度相當(dāng)于0.05%或更佳。 　由于這些器件的價格最近已降到5美元或更低，因此成本將不再是需要考慮的因素。如果需要更高的有效分辨率，或者需要適應(yīng)更寬的動態(tài)范圍，可以使用18至24位的adc，仍然能提供性價比較高也更簡單的系統(tǒng)。

許多ADC用于測量靜態(tài)信號的電平或大小。應(yīng)用包括重量，壓力和溫度的測量。這些應(yīng)用涉及需要高分辨率和高精度的低電平信號。一個示例是可以承受5 kg負(fù)載，但仍可將測量結(jié)果解析為10毫克的秤。

當(dāng)使用高分辨率ADC時，需要了解與轉(zhuǎn)換過程相關(guān)的誤差和噪聲。本應(yīng)用筆記的目的是展示如何使用直方圖分析來量化靜態(tài)性能。收集數(shù)據(jù)樣本集并用于測量噪聲和偏移。統(tǒng)計(jì)技術(shù)用于確定與估計(jì)相關(guān)的“優(yōu)”和置信區(qū)間。解決平均問題是減少不確定性和提高分辨率的一種手段。

通過上面的介紹，高分辨率ADC的一些知識已經(jīng)映入了大家的眼簾。針對應(yīng)用環(huán)境的不同，大家可以適當(dāng)選擇高分辨率ADC作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

以上便是此次小編帶來的“ADC”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對高分辨率ADC具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!