AD转换输入阻抗问题概括
AD转换问题
AD转换问题ad 转换一、什么是a/d、d/a转换：随着数字技术，特别是信息技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。
由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。
这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路 --模数和数模转换器。
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称a/d转换器或adc,analog to digital converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称d/a转换器或dac,digital to analog converter）；a/d转换器和d/a转换器已成为信息系统中不可缺俚慕涌诘缏贰?br_gt; 为确保系统处理结果的精确度，a/d转换器和d/a转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，a/d与d/a转换器还要求具有较高的转换速度。
转换精度与转换速度是衡量a/d与d/a转换器的重要技术指标。
随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的a /d和d/a转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标。
二、d/a和a/d转换器的相关性能参数：d/a转换器是把数字量转换成模拟量的线性电路器件，已做成集成芯片。
由于实现这种转换的原理和电路结构及工艺技术有所不同，因而出现各种各样的d/a转换器。
目前，国外市场已有上百种产品出售，他们在转换速度、转换精度、分辨率以及使用价值上都各具特色。
d/a转换器的主要参数：衡量一个d/a转换器的性能的主要参数有：（1）分辨率是指d/a转换器能够转换的二进制数的位数，位数多分辨率也就越高。
（2）转换时间指数字量输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。
ad四层板100欧姆阻抗匹配规则设计
AD四层板100欧姆阻抗匹配规则设计一、阻抗匹配的重要性在高速数字信号传输中，阻抗匹配是至关重要的。
阻抗匹配能够减少信号反射和能量损失，提高信号的传输效率和质量。
如果信号源与传输线之间的阻抗不匹配，会导致信号波形畸变，影响信号的完整性。
在某些情况下，不匹配的阻抗甚至可能导致信号传输失败。
因此，为了确保信号的稳定传输，必须实现阻抗匹配。
二、100欧姆阻抗匹配的目标在高速数字电路中，100欧姆阻抗匹配是最常用的标准之一。
这个阻抗值能够确保信号的稳定传输，减小反射和干扰。
在设计过程中，应尽量使线路的电感和电容值接近100欧姆，以达到最佳的阻抗匹配效果。
三、AD四层板的层叠结构AD四层板是一种常见的印刷电路板（PCB）类型，其由四层导体和绝缘层组成。
其层叠结构对于实现100欧姆阻抗匹配至关重要。
通过合理配置电源和接地层、信号层的数量和位置，可以减小信号回路的电感和电容，从而提高阻抗匹配的效果。
四、微带线与带状线的选择在AD四层板设计中，微带线和带状线是两种常用的传输线类型。
微带线具有较低的辐射损耗和较高的特性阻抗，适用于高频信号传输。
带状线则具有较低的寄生电容和电感，适用于低频信号传输。
根据具体应用需求选择合适的传输线类型，可以提高阻抗匹配的效果。
五、线宽与间距的设计线宽和间距是影响线路阻抗的主要因素之一。
通过合理设计线宽和间距，可以调整线路的电感和电容值，从而实现最佳的阻抗匹配效果。
线宽越宽，间距越大，线路的电感和电容值越小，反之亦然。
在AD四层板设计中，应根据具体需求和参数进行线宽和间距的计算和选择。
六、层间耦合与串扰抑制在多层PCB中，层间耦合和串扰问题对阻抗匹配的影响不容忽视。
相邻层之间的信号线之间存在耦合电容和耦合电感，这会影响线路的阻抗值。
此外，当信号线之间的距离过近时，可能会产生串扰现象，影响信号的完整性。
为了减小层间耦合和串扰问题对阻抗匹配的影响，应合理设计层间布局和布线，保持适当的间距和采用噪声抑制措施。
转换器模拟输入：高速ADC 前端设计的挑战和权衡因素
转换器模拟输入：高速ADC前端设计的挑战和权衡因素作者：Rob Reeder简介关于模数转换器(ADC)前端设计，首先必须声明：它是一门艺术。
如果日常工作中不在实验室动手操作，不注意放大器和变压器（巴伦）的最新技术趋势，那么前端设计，特别是高频(>100MHz IF)下的前端设计可能非常困难。
大部分设计人员都会把数据手册或应用笔记的设计作为起点，但相对于设计人员真正要实现的目标，这些设计所提供的信息可能并不完整。
这篇文章的意图不是要给出一个关于高速ADC前端设计的“公式”，而是要说明，利用变压器或放大器优化设计时有许多因素需要权衡。
转换器及其拓扑结构有许多类型，本文针对的是采样速率为10MSPS或更高的缓冲型和无缓冲（开关电容）型高速流水线架构。
前端是确定转换器接收并采样的信号或信息质量的关键部分。
在设计中，如果对这最后一级重视不够，则会对应用的性能产生不利影响。
通过了解前端设计的权衡因素，设计人员可以采样一些或所有这些方法来帮助开发基带、带通（即超奈奎斯特频率）或宽带转换器应用的高性能前端。
了解前端要实现的目标首先考虑转换器前端设计需要实现哪些目标。
这一点再怎么强调也不过分，因为许多设计欠缺这方面的考虑。
大多数转换器的选择依据是采样速率、全功率带宽、功耗、数字输出拓扑结构、通道数和其它相关特性是否适合特定应用。
其中的大部分特性被认为是转换器的额定限制。
例如，如果采样速率超过转换器的最大采样速率，则会对性能产生不利影响。
因此，我们假设在所有情况下，转换器均在时钟规格和其它任何额定规格的范围内工作，转换器不是前端设计过程的限制因素。
选定ADC之后，就必须了解在系统设计规定的条件下，设计高性能前端时需要注意的基本要素。
人们发现，对于所有转换器前端设计，有七个参数至关重要，它们是：输入阻抗、VSWR、通带平坦度、带宽、SNR、SFDR和输入驱动电平。
当设计人员权衡各种因素以优化设计时，这些参数可以起到指导作用。
单片机ad输入阻抗补偿
单片机ad输入阻抗补偿单片机AD输入阻抗补偿在单片机系统中，AD（Analog-to-Digital）转换器常用于将模拟信号转换为数字信号，以便于单片机进行数字信号处理。
然而，在使用AD转换器时，输入阻抗可能会对转换结果产生影响。
为了准确地测量和转换模拟信号，我们需要进行输入阻抗补偿。
输入阻抗是指AD转换器输入端对外部信号源的电阻。
当外部信号源与AD转换器之间存在较大的阻抗差异时，会导致信号源的输出电压被分压，进而影响AD转换器的准确性。
因此，为了解决这一问题，我们需要进行输入阻抗补偿。
一种常用的输入阻抗补偿方法是采用电压跟随器（Voltage Follower）。
电压跟随器是一种具有高输入阻抗和低输出阻抗的放大器，它能够将输入信号源的电压精确地复制到输出端，从而消除阻抗差异对信号源输出的影响。
在单片机系统中，我们可以通过引入电压跟随器来实现输入阻抗补偿。
具体操作是将电压跟随器的输出端连接到AD转换器的输入端，而将外部信号源连接到电压跟随器的输入端。
这样，电压跟随器可以提供一个高阻抗的输入端，有效地消除了输入阻抗差异，确保了AD转换器对外部信号源的准确测量。
除了电压跟随器外，还可以采用其他补偿电路来实现输入阻抗补偿。
例如，可以使用电流源和差动放大器来构建一个高输入阻抗的输入补偿电路。
电流源可以提供一个稳定的电流，而差动放大器可以将输入信号源的电压转换为差动信号，通过放大差动信号实现输入阻抗的补偿。
在实际应用中，为了更好地实现输入阻抗补偿，我们还需要考虑一些其他因素。
例如，输入信号源的输出阻抗、信号源的电压范围、AD转换器的输入范围等。
这些因素都会对输入阻抗补偿的效果产生影响，需要进行相应的优化和调整。
总结起来，单片机AD输入阻抗补偿是为了消除输入阻抗差异对AD 转换器准确性的影响。
通过引入电压跟随器或其他补偿电路，我们可以实现输入阻抗的补偿，确保AD转换器能够准确地测量和转换模拟信号。
在实际应用中，还需要考虑其他因素，进行优化和调整，以提高输入阻抗补偿的效果。
单片机ad输入阻抗
单片机ad输入阻抗1.引言1.1 概述概述部分的内容是对整篇文章的主题进行简要介绍，包括单片机AD 输入阻抗的基本概念和其在电子领域中的重要性。
以下是概述部分的内容：在现代电子技术发展中，单片机（Microcontroller）作为一种重要的计算和控制设备，广泛应用于各个领域。
而单片机的模拟输入功能则是实现其应用的重要基础。
而单片机AD输入阻抗则是模拟输入功能中的重要参数。
本文主要围绕单片机AD输入阻抗展开讨论，旨在深入了解单片机AD 输入阻抗的概念、影响因素以及提高AD输入阻抗的方法等内容。
首先，我们将阐述单片机AD输入阻抗的基本概念，包括其定义和特性；其次，我们将分析单片机AD输入阻抗的影响因素，包括外界信号源阻抗、单片机内部电路和引脚设计等方面；最后，我们将探讨单片机AD输入阻抗的重要性以及提高AD输入阻抗的方法，为读者提供实际应用中的参考和指导。
通过本文的阐述，读者将对单片机AD输入阻抗有更为深入的了解，掌握其在电子设计中的关键作用，并能够在实际应用中采取合适的措施来提高AD输入阻抗。
希望本文能为读者在单片机设计和应用中提供有益的参考和指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先概述单片机AD（模拟输入数字输出）输入阻抗的概念和重要性。
接着，将详细介绍影响单片机AD输入阻抗的因素，包括外部电路和单片机内部结构等。
在正文的第二部分，将分别探讨单片机AD输入阻抗的概念和影响因素，并阐述它们对单片机性能的影响和意义。
在结论部分，将总结单片机AD输入阻抗的重要性，并提出提高单片机AD输入阻抗的方法。
这些方法将包括在硬件设计中采用合适的电路匹配和减小电源干扰，以及在软件设计中采取有效的信号处理和滤波技术等。
通过对单片机AD输入阻抗的研究，我们可以更好地理解其对单片机性能的影响，并在实际应用中采取相应的措施来提高系统的稳定性和精确性。
本文旨在为读者提供有关单片机AD输入阻抗的全面了解，并为工程师和研究者提供一些优化AD输入阻抗的实用方法和技巧。
ad 前置电路电阻输入匹配
ad 前置电路电阻输入匹配ad前置电路电阻输入匹配电子电路中，为了确保信号的传输质量和稳定性，常常需要进行阻抗匹配。
阻抗匹配是指在信号源和负载之间插入适当的电阻，以确保信号的最大功率传输。
在AD前置电路中，电阻输入匹配是一种常见的阻抗匹配技术。
AD前置电路是指在模拟信号处理中，将模拟信号转换为数字信号之前的电路部分。
在AD前置电路中，电阻输入匹配的作用是将输入信号的阻抗与前级电路的输入阻抗相匹配，以实现信号的最大传输和最小损耗。
为了理解电阻输入匹配的原理和作用，我们首先需要了解阻抗的概念。
阻抗是指电路对交流信号的阻碍程度，它由电阻、电抗和电容构成。
在AD前置电路中，输入信号的阻抗通常由负载电阻和信号源的内阻构成。
在AD前置电路中，电阻输入匹配的主要目的是为了降低信号源与前级电路之间的反射和传输损耗。
当输入信号源的阻抗与前级电路的输入阻抗不匹配时，会导致信号的一部分反射回信号源，从而降低信号的传输效率和质量。
为了实现电阻输入匹配，我们可以使用电阻网络来调整输入信号的阻抗。
常见的电阻网络包括电阻串联和电阻并联两种方式。
电阻串联是指将一个电阻连接在信号源与前级电路之间，以增加总阻抗；而电阻并联是指将一个电阻连接在信号源与前级电路之间，以减小总阻抗。
选择合适的电阻数值和连接方式是实现电阻输入匹配的关键。
根据输入信号的频率和前级电路的特性，可以通过计算或实验来确定最佳的电阻数值和连接方式。
同时，还需要考虑电阻的功率承受能力和稳定性，以确保电路的可靠性和长期稳定性。
除了电阻输入匹配，AD前置电路中还可以采用其他阻抗匹配技术，如变压器输入匹配和共源极输入匹配。
变压器输入匹配是将输入信号通过变压器进行阻抗匹配，以实现信号的传输和转换；而共源极输入匹配是将输入信号通过共源极放大器进行阻抗匹配，以实现信号的放大和传输。
AD前置电路电阻输入匹配是一种重要的阻抗匹配技术，它可以提高信号的传输质量和稳定性。
通过选择合适的电阻数值和连接方式，可以实现输入信号与前级电路的阻抗匹配，从而最大限度地提高信号的传输效率和质量。
正确理解A D转换器的输入
正确理解A/D转换器的输入许多嵌入式应用都会用到A/D转换器。
然而，如果错误连接了A/D转换器输入端的电路，就会无意识的破坏A/D转换的测量。
图1：A/D转换器的典型应用图1是A/D转换器和集成采样保持(S/H)电路的典型应用实例。
这是一个非常简单的应用，几乎不可能出现错误连接。
然而它确实是错误的，由此检测到的A/D转换器的数值将低于预期的数值。
要了解错在哪里，我们就得先检查采样保持电路。
如今的采样保持电路远比图例中的电路要复杂得多，但基本的原理还是相同的。
在采样过程中开关处于闭合状态，并对采样电容进行充电。
为了保护外部电路，防止由于电容突然与自己的输出相连而对外部电路形成冲击，我们在片上集成了一个模拟缓冲器。
我们在理论设计和图纸设计时都会用到理想的缓冲器，但真实的电子世界里并不存在这样的理想状况。
在这里，缓冲器更像是一个阻抗变换器，它会把自己输出端电容量的变化转化为其输入端电容量的变化。
A/D转换器的输入端与一个外部放大器相连。
由于采样过程非常迅速，比外部放大器的带宽快得多，因此无论A/D转换器的输入端怎样变化，都不受外部放大器的影响。
图2：A/D输入端的等效电路图2是一个等效电路，它使我们能够了解整个采样过程。
在采样发生前，PCB导线和芯片引脚的组合电容(C T + C P)被充电为输入电压VIN。
在采样时，由片上输入缓冲器的电容与放电的采样保持电容合并而成的(CX)，与这些组合电容处于并联状态，因此输入引脚的电压将下降。
在这种情况下，唯一能向这些电容器传递更多电荷并抬高输入电压的器件就只有外部放大器，但它的反应非常迟缓。
此时，输入的电压值会下降多少呢？我们先假设某些合理值，例如(C T + C P) = 5pF，CX = 0.5 pF。
根据上面的公式计算，输入电压将下降到95%！很明显，通过提高依附于A/D转换器输入端的电容量，就可以减轻压降。
我们先来计算一下要想使压降低于A/D转换器的1/2LSB，所需要的最小电容量。
全差分放大器产品常见问题解答(ADI)
差分放大器AD813x常见问题解答编写人CAST (M)版本号 2.02007-8-14------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 本报告为Analog Devices Inc. (ADI) 中国技术支持中心专用，ADI可以随时修改本报告而不用通知任何使用本报告的人员。
如有任何问题请与china.support@联系。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------目录1 ADI差分放大器AD813x产品简介 (1)1.1 产品列表 (1)1.2 差分信号的特点 (1)1.3 AD813x差分放大器特点 (2)1.4 参考资料 (3)2 常见问题解答 (3)2.1 如何计算差分放大器电路的增益，如何分析差分放大器电路？ (3)2.2 为什么电路的输出不正确？ (3)2.3 单端输入时的端接问题 (9)1ADI差分放大器AD813x产品简介1.1 产品列表图1是AD813x差分放大器产品及其相关性能的选型表格。
AD8138AD8132AD8139AD8137 Quiescent Current20 mA10.7 mA21.5 mA 2.6 mA-3dB BW310 MHz360 MHz385 MHz75 MHzSlew Rate950 V/uS1000 V/uS540 V/uS375 V/uS Settling Time (2V)16nS (.01%)20 nS (.1%)55 nS (.01%)110nS (.02%) Voltage Noise 5 nV/rtHz8 nV/rtHz 2.25 nV/rtHz8.25 nV/rtHz Current Noise 2 pA/rtHz 1.8 pA/rtHz 2.1 pA/rtHz 1 pA/rtHzDistortion Freq = 5MHz 2nd -90 dBc3rd -100 dBc2nd -100 dBc3rd -99 dBcSFDR 87 dB SFDR 89 dBRL = 800Ω(500 kHz) Input CM Range.3 to 3.2 V.35 to 3 V 1 to 4 V 1 to 4 V Output Current95 mA50 mA80 mA20 mAOutput Swing Single-ended 2.9 Vp-p 3.0 Vp-p 4.6 Vp-p 4.0 Vp-p RL = 500ΩRL = 500ΩRL = 10KΩRL = 1KΩ*以上所有指标是单电源5V供电的条件下测得的。
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ADC转换的输入阻抗，指的是ADC外部的模拟输入源的输入阻抗，即外部模拟源的输出阻抗，针对各种ADC转换类型的不同，对于外部的输入阻抗有不同的要求。
1:SAR型ADC 这种ADC内阻都很大，一般500K以上。
即使阻抗小的ADC，阻抗也是固定的。
所以即使只要被测源内阻稳定，只是相当于电阻分压，可以被校正。
2:开关电容型，如TLC2543之类。
他要求很低的输入阻抗用于对内部采样电容快速充电。
这时最好有低阻源，否则会引起误差。
实在不行，可以外部并联一很大的电容，每次被取样后，大电容的电压下降不多。
因此并联外部大电容后，开关电容输入可以等效为一个纯阻性阻抗，可以被校正。
3：FLASH.html">FLASH型（直接比较型）。
大多高速ADC都是直接比较型，也称闪速型（FLASH），一般都是低阻抗的。
要求低阻源。
对外表现纯阻性，可以和运放直接连接
4：双积分型大多输入阻抗极高，几乎不用考虑阻抗问题
5：Sigma-Delta型。
这是目前精度最高的ADC类型，也是最难伺候的一种ADC。
重点讲一下要注意的问题：
a.内部缓冲器的使用。
SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入，必须有低阻源。
所以为了简化外部设计，内部大多集成有缓冲器。
缓冲器打开，则对外呈现高阻，使用方便。
但要注意了，缓冲器实际是个运放。
那么必然有上下轨的限制。
大多数缓冲器都是下轨50mV，上轨A VCC-1.5V。
在这种应用中，共莫输入范围大大的缩小，而且不能到测0V。
一定要特别小心！一般用在电桥测量中，因为共模范围都在1/2VCC附近。
不必过分担心缓冲器的零票，通过内部校零寄存器很容易校正的。
b.输入阻抗问题。
SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入，在低阻源上工作良好。
但有时候为了抑制共模或抑制乃奎斯特频率外的信号，需要在输入端加RC滤波器，一般DATASHEET上会给一张最大允许输入阻抗和C和Gain的关系表。
这时很奇怪的一个特性是，C越大，则最大输入阻抗必须随之减小！刚开始可能很多人不解，其实只要想一下电容充电特性久很容易明白的。
还有一个折衷的办法是，把C取很大，远大于几百万倍的采样电容Cs(一般4~20PF),则输入等效纯电阻，分压误差可以用GainOffset寄存器校正。
c.运放千万不能和SigmaDelta型ADC直连！前面说过，开关电容输入电路电路周期用采样电容从输入端采样，每次和运放并联的时候，会呈现低阻，和运放输出阻抗分压，造成电压下降，负反馈立刻开始校正，但运放压摆率(SlewRate)有限，不能立刻响应。
于是造成瞬间电压跌落，取样接近完毕时，相当于高阻，运放输出电压上升，但压摆率使运放来不及校正，结果是过冲。
而这时正是最关键的采样结束时刻。
所以，运放和SD型ADC连接，必须通过一个电阻和电容连接（接成低通）。
而RC的关系又必须服从
5.c里面所述规则。
d.差分输入和双极性的问题。
SD型ADC都可以差分输入，都支持双极性输入。
但这里的双极性并不是指可以测负压，而是Vi+ Vi-两脚之间的电压。
假设Vi-接AGND，那么负压测量范围不会超过-0.3V。
正确的接法是Vi+ Vi- 共模都在-0.3~VCC之间差分输入。
一个典型的例子是电桥。
另一个例子是Vi-接Vref，Vi+对Vi-的电压允许双极性输入。