ADC选择最合适的基准电压源和放大器
48脚STM32内部基准电压校准ADC的一些心得记录
48脚STM32内部基准电压校准ADC的一些心得记录在进行STM32内部基准电压校准ADC的过程中，我积累了一些心得和经验。
在此记录下来，分享给大家。
首先，基准电压是ADC精度的关键，因此校准过程十分重要。
基准电压在STM32系列芯片中默认为3V，但实际上可能存在差异。
因此，我们需要通过校准过程来提高ADC的测量精度。
校准前，我们需要做一些准备工作。
首先，确定使用的电压参考源，常用的有外部参考电压和内部基准电压两种。
相比于外部参考电压，内部基准电压的供电更加稳定和可靠。
接下来，我们需要配置ADC的工作模式和精度。
根据实际应用情况，选择合适的采样速率和转换模式。
在校准过程中，一般选择单次转换模式。
校准的关键在于获取两组参考电压值：理论值和测量值。
理论值是指校准前，我们已知的基准电压值。
测量值是指通过ADC测量得到的实际电压值。
首先，我们需要获取理论值。
根据STM32芯片的技术手册，可以查找到基准电压的精确数值。
然后，我们需要通过参考电压源提供一个已知电压，并将其连接到芯片的ADC通道上。
接下来，我们需要获取测量值。
通过ADC测量参考电压源的输出电压，并将结果保存在寄存器中。
在单次转换模式下，可以直接通过读取ADC_DR寄存器来获取测量值。
获取了理论值和测量值后，我们就可以计算出校准系数。
校准系数是理论值与测量值之间的比例关系。
通过将测量值除以理论值，即可得到校准系数。
然后，我们可以在程序中使用这个校准系数来校准ADC转换结果。
通过上述步骤，我们可以提高ADC的精度和准确性。
但需要注意的是，校准系数是基于当前环境和条件下得到的。
如果环境和条件发生变化，可能会导致校准系数失效。
因此，我们需要定期进行校准，以保证ADC的准确性。
总结一下，进行STM32内部基准电压校准ADC需要做以下几个步骤：确定使用的电压参考源、配置ADC的工作模式和精度、获取理论值和测量值、计算校准系数和使用校准系数来校准ADC转换结果。
SAR ADC 驱动运算放大器的选择
SAR ADC 驱动运算放大器的选择作者：德州仪器 Rick Downs 与 Miroslav Oljaca运算放大器输出级极限运算放大器的轨至轨运行是指其输入级或输出级，或者是指其输入级和输出级。
作为驱动 SAR ADC 输入端的一个缓冲器，我们更关注的是运算放大器轨至轨的输出能力。
一般说来，该输出能力表明了输出级能够接近电源轨的程度。
该参数可在大多数低频或 DC 输出信号产品说明书中找到，因此更好地了解输出摆幅能力，将有助于在既定条件下驱动 ADC 输入端时，确定最佳工作点。
为了确定输出级极限，应事先开展如下测量工作：对于电源电压为 5V 的轨至轨运算放大器来说，输入信号的偏移为 2.5V 或为电源电压的一半。
该运算放大器应事先在电压跟随器（或增益为 +1）配置中予以设置。
峰至峰输入 AC 信号振幅从0 提高到了 5V，达到了电源电压电平。
当输出级达到其极限时，则可以显示出不同的峰至峰输出电压在运算放大器输出端的总谐波失真与噪声 (THD+N) 的测量情况（请参阅图 1）。
图 1：测量得出的运算放大器输出信号通常情况下，当信号振幅增大时，低频信号 (1kHz)、总谐波失真保持不变。
只有当输出电压和电源轨之间的差值低于 10mV 时，才会导致性能显著下降。
而当输出信号频率增加时，输出电压和电源电压之间的差值也会随之增大。
对于10kHz 的信号而言，当上述电压差值低于 200mV时，相关性能才开始下降；对于 20kHz 的信号而言，当上述电压差值低于 300mV 时，相关性能才开始下降；以此类推。
如果要保持相关性能不变，当频率增大时，则可减小输出信号的摆幅。
如欲了解有关的测量结果，敬请参阅图 2。
图2：在不同的输出信号情况下，测量得出的运算放大器失真考虑到运算放大器的输出级极限，这些测量结果将有助于我们确定 SAR ADC 电路的最佳工作点。
正如在上述例子中，采用电源电压为 5V 的 OPA365，在频率为 150kHz，输出信号高达 4.1VPP 时，仍能保持相关的性能不变。
adc芯片的基准电压
adc芯片的基准电压
ADC芯片的基准电压是指ADC转换输入电压的基准参考电压。
ADC芯片将输入电压转换为数字信号，而基准电压是决定转换精度和范围的关键因素之一。
通常，ADC芯片的基准电压可以有多种选择，常见的基准电压有以下几种：
1. 内部基准电压：ADC芯片内部集成了基准电压源，可以提供固定的参考电压。
这种基准电压通常较为稳定，但精度可能不高。
2. 外部基准电压：ADC芯片可以通过外部引脚连接外部基准电压源。
外部基准电压可以由精密电压参考源等设备提供，其精度较高。
3. 供电电压作为基准电压：一些ADC芯片可以使用其供电电压作为基准电压。
这种基准电压的精度通常较差，但在某些应用场合中可以简化设计。
需要注意的是，ADC芯片的不同型号和厂家可能支持不同的基准电压设置方式。
在使用ADC芯片时，需要根据具体的芯片手册和参考电路设计指南进行设置和连接。
单片机adc基准电压
单片机adc基准电压
在单片机中，ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）的基准电压是用来确定ADC输入量程的参考电压。
基准电压可以是内部参考电压或外部参考电压，具体取决于单片机的设计和配置。
内部参考电压：某些单片机具有内部参考电压源，可以通过设置寄存器来选择内部参考电压作为ADC的基准电压。
内部参考电压通常是由芯片内部的稳压电路提供的，其值可以是固定的（如2.56V或1.1V），也可以是可调节的。
外部参考电压：如果单片机没有内部参考电压源或者需要更高的精度，可以使用外部参考电压作为ADC的基准电压。
外部参考电压可以由外部电压源提供，通常通过引脚连接到单片机。
选择基准电压的具体取值需要根据应用的需求和要求来确定。
如果需要更高的精度和稳定性，可以选择外部参考电压；如果只需要一般的精度，内部参考电压可能已经足够。
在选择基准电压时，还需要考虑单片机的工作电压范围、供电电压等因素，以确保ADC正常工作并提供准确的转换结果。
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放大器与开关电容ADC接口的匹配方法
AMPLITUDE
DYNAMIC RANGE
IMAGE
IMAGE
2FS–F1
F1
F2
IF
IMAGE
3FS–F2
NYQUIST ZONE 1
NYQUIST ZONE 2
NYQUIST ZONE 3
NYQUIST ZONE 4
0
0.5FS
FS
1.5FSz
160MHz
图4 系统动态范围与抗混叠滤波器阻带衰减
VBIAS
ADC HOLD SWITCH
n SHA
HOLD SWITCH
图1 一个开关电容ADC与放大器驱动器连接的简化输入模型
05012-001
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AN-827
在SHA跟踪模式下的ADC输入阻抗与SHA保持模式下的 ADC输入阻抗是不一样的，这就很难使ADC输入阻抗与驱 动器电路始终匹配。ADC在跟踪模式下，输入开关闭合， 因此该模式下的输入阻抗与驱动器电路应保持匹配。输入 阻抗随频率的变化主要取决于采样电容以及信号通道中的 寄生电容。为精确匹配阻抗，应对输入阻抗的频率相关性 有所了解。如图2为AD9236在0至1 GHz的输入频率下输入阻 抗随频率变化的曲线图。
IMAGINARY IMPEDANCE (pF)
REAL IMPEDANCE (Ω)
200 180 160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
20
18
16
14
REAL Z
12
HOLD MODE
10
REAL Z TRACK MODE
IMAG Z
TRACK MODE
8
6
saradc的参考电压
saradc的参考电压
【原创版】
目录
1.SAR ADC 的概述
2.SAR ADC 的参考电压选择原则
3.几种常见的 SAR ADC 参考电压设计方法
4.总结
正文
一、SAR ADC 的概述
SAR（Successive Approximation Register）ADC 是一种串行输出的模数转换器，通过逐步逼近的方式将模拟信号转换为数字信号。
它具有较高的转换精度和较低的功耗，广泛应用于各种电子设备中。
二、SAR ADC 的参考电压选择原则
在 SAR ADC 的设计中，参考电压的选择至关重要，因为它直接影响到转换的精度和速度。
参考电压的选取需要遵循以下几个原则：
1.保证足够的转换精度
2.尽量降低功耗
3.参考电压应稳定且易于产生
三、几种常见的 SAR ADC 参考电压设计方法
1.采用基准电压源
基准电压源是一种常用的 SAR ADC 参考电压设计方法，具有精度高、稳定性好的优点。
但基准电压源的功耗相对较高，对于低功耗应用场景不太适用。
2.采用带隙电压源
带隙电压源是另一种常用的 SAR ADC 参考电压设计方法，具有低功耗、易于产生的优点。
但带隙电压源的精度和稳定性相对较差，可能影响转换精度。
3.采用充电泵
充电泵是一种能够提供稳定、精确电压的电源电路，也可以用于 SAR ADC 的参考电压设计。
但充电泵的电路复杂度较高，可能会增加设计难度和成本。
四、总结
SAR ADC 的参考电压设计需要综合考虑转换精度、功耗和稳定性等因素，选择合适的参考电压源。
如何为ADC选择最合适的基准电压源放大器(最全)word资料
如何为ADC选择最合适的基准电压源放大器(最全)word资料主题: 驱动精密ADC：如何为您的ADC选择最合适的基准电压源和放大器?精彩问答:[问：callhxw]如何评定一颗ADC非线性？丢码？[答：Jing]you can use ADC"s INL and DNL parameter to evaluate the non-linearity and you can also use ENOB parameter to check code loss. Thanks!Generally ENOB releated with ADC"s SNR[2020-2-28 10:32:08][问：吉星]在差分输入时，不考虑直流，使用差分放大器和变压器哪个更好．[答：Mariah]Transformer is better for the better noise and distortion performance, especially in very high frequencies.[2020-2-28 10:32:14][问：Jane Yang]请问应如何处理板级噪声对于高精度AD的影响？特别是输入部分的噪声？[答：Jing]This is a good question and it"s very difficult to answer. Generally, You should consider all the input noise derived from sensor/AMP/BUFFER. You can also use a LPF to reduce the input noise. Remember the BGP of AMP should be 100x of ADC"s throughput. Thanks![2020-2-28 10:34:30][问：石林艳]AD变换的参考基准源很重要，对模拟供电电源和数字供电电源的要求也很高吗[答：Rui]模拟供电电源，和数字供电电源相对基准源来说，精度要求相对较低，一般情况下用10uF的电容和0.1uF滤波即可。
ADC选型经典指南
ADC选型手册一ADC的定义模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，(简称a/d转换器或adc,analog to digital converter)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。
二ADC的基本原理在A/D转换中，因为输入的模拟信号在时间上是连续的，而输出的数字信号是离散量，所以进行转换时只能按一定的时间间隔对输入的模拟信号进行采样，然后再把采样值转换为输出的数字量。
通常A/D转换需要经过采样、保持量化、编码四个步骤。
也可将采样、保持合为一步，量化、编码合为一步，共两大步来完成。
(1)采样和保持：采样，就是对连续变化的模拟信号进行定时测量，抽取其样值。
采样结束后，再将此取样信号保持一段时间，使A/D转换器有充分的时间进行A/D转换。
采样－保持电路就是完成该任务的。
其中，采样脉冲的频率越高，采样越密，采样值就越多，其采样－保持电路的输出信号就越接近于输入信号的波形。
因此，对采样频率就有一定的要求，必须满足采样定理即：fs≥2fImax其中fImax 是输入模拟信号频谱中的最高频率（2）量化和编码：所谓量化，就是把采样电压转换为以某个最小单位电压△的整数倍的过程。
分成的等级称为量化级,A 称为量化单位。
所谓编码, 就是用二进制代码来表示量化后的量化电平。
采样后得到的采样值不可能刚好是某个量化基准值, 总会有一定的误差, 这个误差称为量化误差。
显然, 量化级越细, 量化误差就越小, 但是, 所用的二进制代码的位数就越多, 电路也将越复杂。
量化方法除了上面所述方法外, 还有舍尾取整法, 这里不再赘述。
采样的话时间非常短,起动AD转换后，就把模拟值读进去了。
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如何为您的ADC选择最合适的基准电压源和放大器主题: 驱动精密ADC：如何为您的ADC选择最合适的基准电压源和放大器?在线问答:[问：callhxw] 如何评定一颗ADC非线性？丢码？[答：Jing] you can use ADC"s INL and DNL parameter to evaluate thenon-linearity and you can also use ENOB parameter to check code loss. Thanks!Generally ENOB releated with ADC"s SNR [2006-2-28 10:32:08] [问：吉星] 在差分输入时，不考虑直流，使用差分放大器和变压器哪个更好．[答：Mariah] Transformer is better for the better noise and distortion performance, especially in very high frequencies. [2006-2-28 10:32:14] [问：Jane Yang] 请问应如何处理板级噪声对于高精度AD的影响？特别是输入部分的噪声？[答：Jing] This is a good question and it"s very difficult to answer. Generally, You should consider all the input noise derived fromsensor/AMP/BUFFER. You can also use a LPF to reduce the input noise. Remember the BGP of AMP should be 100x of ADC"s throughput. Thanks! [2006-2-28 10:34:30][问：石林艳] AD变换的参考基准源很重要，对模拟供电电源和数字供电电源的要求也很高吗[答：Rui] 模拟供电电源，和数字供电电源相对基准源来说，精度要求相对较低，一般情况下用10uF的电容和0.1uF滤波即可。
[2006-2-28 10:34:31][问：zcs_1] 请解释一下，分辨率和转换精度之间的区别[答：Mariah] For conversion accuracy, it involves many aspecs. For example, INL, DNL, offset, gain error. [2006-2-28 10:34:46][问：Leemour] 對不起能否講一下什麼是：RAIL TO RAIL，這個我一直不太明白。
[答：Xiangquan] 轨到轨指输入轨到轨，或输出轨到轨，具体指的是输入信号或者输出信号的范围基本接近于电源，譬如电源是+-5V，输入信号或输出信号可以达到+-4.9几V以上 [2006-2-28 10:35:25][问：jlwg] 很多种adi的a/d转换器件都自带有标准电压源，请问是使用器件自带的标准电压源好还是另外使用独立的标准电压源更精确？另外使用ad7710时，每次转换通道后的第一次转换结果是否是有效的？[答：Troy] Use an independant reference to get the highest accuracy and lowest temperature drift. It depends on how much accuracy your application needs over temperature. [2006-2-28 10:37:14][问：xwlcba] 您提到驱动AD的运放增益带宽积要求大于100倍采样速率,请问对运放的转换速率有何具体要求?[答：Troy] To get the lowest distortion (THD), we recommend using an amplifier with at least 100x gain-bandwidth product greater than the sample rate. [2006-2-28 10:39:36][问：bly1979m] 本人最近做了一个项目用于精确测量温度的，就用到了这两种器件！请推荐几款贵司产品？并说说它的大概价格是多少？[答：Jing] It"s depend on the accuracy of your system requirement. I ampleased to recommend that you can use our ADR421+AD7799. For price, you can check it on our web or consult our distributor according to your volume. Thanks! [2006-2-28 10:39:40][问：guahuahua] 选用AD7788时，能选择的最适当的参考基准源是哪一款[答：Mariah] You can try the software we recommended in the presentation "reference selection wizard". You can download it from the link of /Analog_Root/static/techSupport/designTools/voltageReference/download.html[2006-2-28 10:41:33][问：arzhiy] RC滤波器设计在ADC前就会出现相位漂移的情况，这样采集到的信号是一个失真的，是这样的吗？[答：Troy] The RC filter will not add any distortion to the signal. The RC filter will reduce noise at frequencies higher than its cutoff frequency. This improves ADC performance because it reduces out-of-band noise to the ADC input. [2006-2-28 10:44:33][问：yz_yjg] 我们的有一个双通道数字示波器产品，当进行垂直移位时，即施加给AD9288的直流电平改变时，发现发现基中一个通道在LCD屏上的某些区域的基线变粗（这有规律，如每间隔16或32出现），有2mm到8mm左右不等，更换AD9288即可。
大多数是其中的一个ADC有问题，我们希望基线在屏幕上移动时（不加信号），扫描基线的不要发生粗细变化，请问是什么原因？AD9288能完全消除这种现象吗？[答：Mariah] We need to know more details about your circuit. Would you please send your question and schematic in details tochina.support@, and then our engineer will help you on that. [2006-2-28 10:45:35][问：callhxw] 双极性输入信号，采用OP转换为单极性的到ADC，设计时应关注哪些？[答：Jing] First , you can select AD8129/AD8130 to realise the function. But this will reduce the ENOB. I suggest you use differential input ADC too. You should consider the noise from the AMP and the GBP of the AMP.You had better to select a high GBP and CMRR and low noise AMP. Thanks! [2006-2-28 10:45:35][问：Jane Yang] which reference is better: external or on-chip, for high speed (40~105M) and 12~14bit ADC?[答：Troy] External references give better initial accuracy and lower drift over temperature. Using the on-board reference or an external one depends on the accuracy you need in the application. Generally speaking, the higher the ADC resolution (# of bits), the more likely you will need an external reference. [2006-2-28 10:46:16][问：liu.gy] 1、就ADI的产品而言，请给出“基准电压源+ADC”的两种方案：分离与集成两个方案的优缺点？2、运放到ADC之间什么时候需要加滤波处理？如果加滤波处理，请给出滤波的方式及性能比较？[答：Xiangquan] 1。
集成主要带来方便，但是往往由于工艺的限制往往不能发挥转换器的最高性能，如果选择合适的外部参考源，则可以比较好的发挥转换器的性能2。
运放与AD之间的滤波主要为的是滤除噪声，抗混叠，以及给ADC的转换产生的瞬态能量提供缓冲，一般一阶RC低通滤波即可，或者对于带通滤波，可以根据自己的要求进行设计 [2006-2-28 10:46:34][问：chenhaifeng] 放大器的PSRR是否与外电路及输入信号无关？[答：Haoran] PSRR主要是电源对信号的影响，与外电路和信号无关 [2006-2-28 10:47:12][问：hzluoping] 请问：1）精密ADC的数字地和模拟地的正确接法及对ADC转换精度的影响？2）在单片机系统应用时，对精密ADC的启动和数字信号的输出的控制有何要求？[答：Jing] 1> you should consider the system current. If the digital current is small, you can seperate digital GND and analog GND and combine them together in one point. If the digital current or noise is very large, you can also look ADC digital GND as analog GND.2>I don"t know what you mean. Generally ,some of our ADC has hardware start and software start selection. [2006-2-28 10:48:39][问：arzhiy] 常用的RC往往本生噪声也很大，这样且不是更加增加了采样的噪声？[答：Haoran] 噪声主要来源于电阻，实际上在可能的情况下或电路稳定的前提下，尽量增大电容可以提高噪声性能。