逐次逼近式ADC原理
sar adc工作原理
sar adc工作原理
Sar ADC是一种基于逐次逼近型原理的模数转换器，用于将模拟信号转换为数字信号。
其工作原理如下：
1. 输入采样：模拟信号经过输入采样电路进入Sar ADC。
采样电路通常包括采样保持电路，用于获取并保持输入信号的电压值。
2. 比较器：Sar ADC中通常含有一个或多个比较器，用于将输入信号与DAC（数字模拟转换器）产生的参考电压进行比较。
比较器输出的结果可以表示输入信号是高于还是低于参考电压。
3. DAC调整：Sar ADC通过DAC调整参考电压的数值。
它通
过逐次逼近的过程将DAC输出的电压调整到与输入信号最接
近的电压值。
4. SAR逼近：在每次逼近中，Sar ADC将DAC输出的电压与
输入信号进行比较。
根据比较结果，SAR逼近逻辑电路会决
定在当前位上是否为1或0。
每次逼近完成后，该位的比较结
果会被保存。
5. 逼近结束：当所有位都完成逼近后，Sar ADC会将逼近结果输出为数字信号。
这些数字信号可以用于数值处理、计算或其他应用。
需要注意的是，Sar ADC的工作速度和分辨率可能会受到多个因素的影响，例如比较器速度、电源噪声、采样保持电路的稳
定性等等。
为了达到较高的性能，Sar ADC经常需要在电路设计和优化过程中进行仔细考虑和调整。
stm32adc采样原理
stm32adc采样原理STM32是一个基于ARM Cortex-M处理器的32位微控制器，拥有广泛的应用场景，其中ADC（模拟数字转换器）是其中一个重要的功能。
ADC通常被用于将外部的模拟信号转换为数字信号，以便交给微控制器处理，本文将着重介绍STM32ADC的采样原理。
1. STM32 ADC的概述STM32 ADC是一种高精度、高性能的模拟信号采集器。
它能够将外部的模拟信号转换成数字信号，然后进行数字信号处理。
STM32 ADC采用的是逐次逼近式转换（SAR）技术，这种技术的采集速度相比其他采样技术更快，动态性能更高。
逐次逼近式转换的工作原理是：在一次采样中，逐个比较模拟信号与基准电压的大小，然后根据大小关系输出1或0，最后把这些二进制串拼接起来，得到的数字就是模拟信号的数字化表示。
具体过程以一个12位ADC为例：（1）设置参考电压和采样周期时间；（2）将AD输入端连接的模拟信号与0V的电平进行比较，如果比0V高，则输出1，否则输出0；（3）将该二进制数与参考电压作比较，如果小于参考电压，则在原有数字的基础上加上2^11，输出结果；（4）逐位采样比较，直到得到最后的二进制结果，即为数字化的采集结果。
STM32 ADC采样是很复杂的过程，需要经过以下四个流程：首先，从参考电压引脚或内部参考电压源（VREFINT）获取参考电压。
ADC的参考电压决定着测量精度的上限。
其次，设置通道和采样时间。
通道决定了要采集的模拟信号，采样时间则必须足够长，以确保模拟信号稳定，信噪比达到最佳状态。
然后，启动ADC转换并等待结果返回。
在STM32F4系列中，转换器在最短的时间内完成转换，并将结果存储在ADC_DR寄存器中。
最后，通过DMA或中断机制读取ADC_DR寄存器中的数据。
（1）使能ADC时钟，可使用RCC_APBxPeriphClockCmd函数中的宏定义参数。
（2）将ADC的输入信号与其引脚连接，一种常见的连接方式是使用ADC_InitTypeDef 结构体中的ADC_ChannelConfig函数。
sar adc的控制逻辑电路
sar adc的控制逻辑电路摘要：1.引言2.sar adc 的工作原理3.sar adc 的控制逻辑电路设计4.控制逻辑电路的工作流程5.总结正文：1.引言在当今的数字电子技术中，模数转换器（ADC）是至关重要的组成部分。
其中，串行接口的逐次逼近型（SAR）模数转换器广泛应用于各种领域。
SAR ADC 具有高速、高精度和低功耗等特点，但它的性能在很大程度上取决于控制逻辑电路的设计。
本文将详细介绍SAR ADC 的控制逻辑电路。
2.SAR ADC 的工作原理SAR ADC 的工作原理是通过逐次逼近的方式，将模拟信号转换为数字信号。
在转换过程中，比较器对输入信号与参考电压进行比较，产生阶梯信号。
控制逻辑电路根据阶梯信号，对SAR ADC 的内部状态进行控制，完成模数转换。
3.SAR ADC 的控制逻辑电路设计SAR ADC 的控制逻辑电路主要包括时钟控制、数据锁存、地址选择和驱动等部分。
时钟控制部分负责产生所需的时钟信号，为整个SAR ADC 提供同步；数据锁存部分用于锁存输入信号，保证数据在传输过程中的稳定性；地址选择部分用于选择需要转换的模拟信号通道；驱动部分负责将控制信号传输至SAR ADC 的各个部分，实现对ADC 的控制。
4.控制逻辑电路的工作流程SAR ADC 的控制逻辑电路工作流程如下：（1）初始化：根据输入信号的幅度和分辨率要求，配置SAR ADC 的相关参数，如基准电压、比较器增益等。
（2）时钟控制：产生所需的时钟信号，为SAR ADC 提供同步。
（3）数据锁存：将输入信号锁存，以保证数据在传输过程中的稳定性。
（4）地址选择：根据需要转换的模拟信号通道，选择相应的地址。
（5）驱动：将控制信号传输至SAR ADC 的各个部分，实现对ADC 的控制。
（6）模数转换：在控制逻辑电路的驱动下，SAR ADC 开始进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号。
5.总结SAR ADC 的控制逻辑电路是整个模数转换器的关键部分，影响着SAR ADC 的性能。
AD转换
模拟电压输入 1LSB
模拟电压输入 1/2LSB
5
3、偏移误差
偏移误差是指输入信号为零时，输出信号不为零的 值，所以有时又称为零值误差。假定ADC没有非线 性误差，则其转换特性曲线各阶梯中点的连线必定 是直线，这条直线与横轴相交点所对应的输入电压 值就是偏移误差。
积分器输出
VIN
时钟
T1 T T2
t
3
三、A/D转换器的主要技术指标 1、分辨率 ADC的分辨率是指使输出数字量变化一个 相邻数码所需输入模拟电压的变化量。常用 二进制的位数表示。例如12位ADC的分辨率 就是12位，或者说分辨率为满刻度FS的 1/2 1 2 。一个10V满刻度的12位ADC能分辨输 入电压变化最小值是10V×1/ 2 1 2 =2.4mV。
ADC_CONTR寄存器
ADC_RES、 ADC_RESL寄存器
ADC中断控制寄存器
ADC典型应用电路
电压基准源
ADC实现按键输入功能
10VIN 20VIN AG
CE STS
-5V～+5V -10V～+10V
23
采用双极性输入方式，可对±5V或±10V的模拟信号
进行转换。当AD574A与80C31单片机配置时，由于 AD574A输出12位数据，所以当单片机读取转换结果 时，应分两次进行：当Ａ0=0时，读取高8位；当Ａ 0=1时，读取低4位。
需三组电源：＋5V、VCC（＋12V～＋15V）、
VEE（－12V～－15V）。由于转换精度高，所 提供电源必须有良好的稳定性，并进行充分滤波， 以防止高频噪声的干扰。 低功耗：典型功耗为390mW。
常用的几种类型的ADC基本原理及特点
常用的几种类型的ADC基本原理及特点ADC（Analog-to-Digital Converter）是将模拟信号转换为数字信号的电路设备。
常用的几种类型的ADC包括逐次逼近型ADC、闲置型ADC、逐次逼近逐比例型ADC和Σ-Δ ADC。
以下将对这几种ADC的基本原理及特点进行详细介绍。
1.逐次逼近型ADC：逐次逼近型ADC是一种较为常见的ADC类型，它的基本原理是通过逐步逼近的方式将输入的模拟信号转换为数字信号。
它的特点如下：-逐次逼近型ADC采用“二分法”的思路进行逼近，通过与参考电压的比较，逐渐缩小量化的范围，最终得到相应的数字编码。
-逐次逼近型ADC的精度受到量化误差的影响，即使进行足够多次的逼近，也无法完全消除量化误差。
-逐次逼近型ADC可以通过增加逼近的次数来提高精度，但这也会增加转换的时间。
-逐次逼近型ADC适用于中等精度要求的应用场景，如音频信号的采集与处理。
2.闲置型ADC：闲置型ADC是一种高效率、低功耗的ADC类型，其基本原理是通过比较参考电压和输入信号的大小来进行转换。
它的特点如下：-闲置型ADC通过比较器和逻辑电路进行信号转换，具有较快的转换速度和较低的功耗。
-闲置型ADC的精度受到比较器的精度限制，比较器的噪声和非线性等因素会对转换精度产生影响。
-闲置型ADC适用于要求高速转换和低功耗的应用场景，如无线通信系统和嵌入式系统。
3.逐次逼近逐比例型ADC：逐次逼近逐比例型ADC是一种综合了逐次逼近和闲置两种ADC的优点的混合型ADC，其基本原理是通过逼近和比例两个步骤完成信号的转换。
它的特点如下：-逐次逼近逐比例型ADC先进行逐步逼近的过程，然后在逼近的基础上通过比例运算进行转换，可以提高转换的精度。
-逐次逼近逐比例型ADC的特点与逐次逼近型ADC和闲置型ADC相结合，既具有逐次逼近型ADC的高精度，又具有闲置型ADC的高效率和低功耗。
-逐次逼近逐比例型ADC适用于对高分辨率和高速转换要求的应用，如高性能音频处理和图像采集。
逐次比较型ADC原理
逐次比较型ADC1。
转换方式直接转换ADC2.电路结构逐次逼近ADC包括n位逐次比较型A/D转换器如图11。
10.1所示.它由控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。
图11.10.1逐次比较型A/D转换器框图3。
工作原理逐次逼近转换过程和用天平称物重非常相似。
天平称重物过程是，从最重的砝码开始试放，与被称物体行进比较,若物体重于砝码，则该砝码保留，否则移去.再加上第二个次重砝码,由物体的重量是否大于砝码的重量决定第二个砝码是留下还是移去。
照此一直加到最小一个砝码为止。
将所有留下的砝码重量相加，就得此物体的重量。
仿照这一思路,逐次比较型A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。
对11.10.1的电路，它由启动脉冲启动后，在第一个时钟脉冲作用下，控制电路使时序产生器的最高位置1，其他位置0，其输出经数据寄存器将1000……0,送入D/A转换器.输入电压首先与D/A器输出电压（V REF/2）相比较，如v1≥V REF/2，比较器输出为1，若v I〈V REF/2，则为0。
比较结果存于数据寄存器的D n-1位。
然后在第二个CP作用下，移位寄存器的次高位置1，其他低位置0。
如最高位已存1，则此时v O=（3/4）V REF.于是v1再与（3/4）V REF相比较，如v1≥（3/4）V REF,则次高位D n—2存1，否则D n—2=0；如最高位为0,则v O=V REF/4,与v O比较，如v1≥V REF/4，则D n-2位存1，否则存0……。
以此类推，逐次比较得到输出数字量。
为了进一步理解逐次比较A/D转换器的工作原理及转换过程。
下面用实例加以说明。
设图11。
10.1电路为8位A/D转换器,输入模拟量v A=6。
84V,D/A转换器基准电压V REF=10V. 根据逐次比较D/A 转换器的工作原理，可画出在转换过程中CP、启动脉冲、D7~D0及D/A转换器输出电压v O的波形，如图11。
高精度逐次逼近型ADC及其校准技术研究
高精度逐次逼近型ADC及其校准技术研究高精度逐次逼近型ADC及其校准技术研究摘要：随着科技的发展和应用领域的不断拓展，对高精度逐次逼近型模数转换器（ADC）的需求逐渐增加。
本文重点研究了高精度逐次逼近型ADC的原理及其校准技术，通过对ADC的电路结构、工作原理和误差来源的深入分析，提出了一种改进的校准技术，能够有效提高ADC的精度和稳定性。
实验结果表明，该校准技术能够显著降低ADC的非线性误差和增益误差，从而提高了ADC的性能。
关键词：逐次逼近型ADC；校准技术；非线性误差；增益误差1. 引言逐次逼近型ADC是一种常见的模数转换器，广泛应用于各个领域，如通信、仪器仪表、工业自动化等。
然而，由于制造工艺和温度等因素的影响，ADC存在一定的非线性误差和增益误差。
为了提高ADC的精度和稳定性，研究高精度逐次逼近型ADC及其校准技术具有重要的意义。
2. 逐次逼近型ADC的工作原理逐次逼近型ADC是一种基于比较器的模数转换器，其工作原理如下：首先，将模拟输入信号与DAC输出信号进行比较，得到比较结果。
然后，将比较结果与中间值进行比较，判断比较结果是否大于中间值。
如果大于中间值，则在DAC输出信号对应的位置加上一半的量化步长；如果小于中间值，则在DAC输出信号对应的位置减去一半的量化步长。
重复以上步骤，直到输出的数字代码满足预定的精度要求。
3. 高精度逐次逼近型ADC的误差来源高精度逐次逼近型ADC的误差主要来自于非线性误差和增益误差。
3.1 非线性误差非线性误差是指ADC的输出与输入之间的关系不符合直线关系。
非线性误差会导致ADC输出码与实际输入信号之间存在偏差，从而降低了ADC的精度和准确性。
非线性误差的主要原因包括比较器的非线性特性、电容的不匹配等。
3.2 增益误差增益误差是指ADC的输入电压与输出码之间的比例关系不准确。
增益误差会导致ADC输出码不符合预期的数字量化规律，从而降低了ADC的测量精度。
电流定标型逐次逼近adc的工作原理
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