AD转换原理是什么?

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-08
AD转换的原理

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。A/D转换器的工作原理主要介绍以下三种方法:逐次逼近法双积分法电压频率转换法 A/D转换四步骤:采样、保持、量化、编码。 逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成,如图所示。基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为 Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的 Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。 采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。如下图所示。基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。 双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数 值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。 双积分式AD转换原理图 采用电压频率转换法的A/D转换器,由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成,如图4.23所示。它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。电压频率转换法电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压Vi加到V/F的输入端,便产生频率F与Vi成正比的脉冲,在一定的时间内对该脉冲信号计数,时间到,统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi,从而完成A/D转换。2.A/D转换器性能指标 电压频率式AD转换原理图分辨率稳定时间(又称转换时间)量程精度

模数转换:通过A/D转换器来实现的转换方式

A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。

A/D转换器的工作原理

逐次逼近法

逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。

双积分法

采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。

电压频率转换法

采用电压频率转换法的A/D转换器,由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成,如

它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。电压频率转换法。

扩展资料:

AD转换就是模数转换。顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号。主要包括积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。

参考资料:百度百科-AD转换



A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。
模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。
A/D转换器的工作原理
主要介绍以下三种方法:
逐次逼近法
双积分法
电压频率转换法 A/D转换四步骤:采样、保持、量化、编码。 逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成,如图所示。基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为 Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的 Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。 采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。如下图所示。
基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。 双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数 值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。 双积分式AD转换原理图 采用电压频率转换法的A/D转换器,由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成,如图4.23所示。
它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。电压频率转换法
电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压Vi加到V/F的输入端,便产生频率F与Vi成正比的脉冲,在一定的时间内对该脉冲信号计数,时间到,统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi,从而完成A/D转换。
2.A/D转换器性能指标 电压频率式AD转换原理图
分辨率
稳定时间(又称转换时间)
量程
精度



可以用一个公式来简单描述,公式中的数据做如下定义,
Vs表示基准电压,Vin表示输入电压(Vin最大就是基准电压Vs的值),而你采用的是10位的AD所以最终的输出数据可以表示成这样:
OUT=(Vin/Vs)*(2^10-1);其中^表示指数2^10为1024;
比如输入电压为4V的时候他就输出1023,输入电压为0V的时候就是输出0,输入为1v的时候输出为
256(计算值是255.75,这就引入了AD转换带来的量化误差,也是导致AD精度受限的最终元凶)。

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。
模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。
A/D转换器的工作原理
主要介绍以下三种方法:
逐次逼近法
双积分法
电压频率转换法
A/D转换四步骤:采样、保持、量化、编码。
逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成,如图所示。基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为
Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的
Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。如下图所示。
基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。
双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数
值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。
双积分式AD转换原理图
采用电压频率转换法的A/D转换器,由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成,如图4.23所示。
它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。电压频率转换法
电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压Vi加到V/F的输入端,便产生频率F与Vi成正比的脉冲,在一定的时间内对该脉冲信号计数,时间到,统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi,从而完成A/D转换。
2.A/D转换器性能指标
电压频率式AD转换原理图
分辨率
稳定时间(又称转换时间)
量程
精度

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。
模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。
A/D转换器的工作原理方法
逐次逼近法:
逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。
基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为 Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的 Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
双积分法:
采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。
基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。 双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数 值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。 双积分式AD转换原理图
电压频率转换法
采用电压频率转换法的A/D转换器,由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成。
它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。
电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压Vi加到V/F的输入端,便产生频率F与Vi成正比的脉冲,在一定的时间内对该脉冲信号计数,时间到,统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi,从而完成A/D转换。

A\/D转换器的功能有什么?
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AD转换就是模数转换,就是把模拟信号转换成数字信号。D\/A转换是把数字量转变成模拟的器件。A\/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A\/D转换前,输入到A\/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种...

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a\/d转换器功能介绍?
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ad转换原理是什么
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A\/D转换器作用是什么?
在汽车领域,A\/D转换器的作用是将数字信号转换为模拟信号。具体而言,它需要经过取样、保持、量化和编码四个过程。在实际电路中,有些过程可能会合并在一起,例如取样和保持,以及量化和编码。A\/D转换器也称为模数转换器,其原理是将离散的数字信号转换为以标准量或参考量为基准的模拟信号。模数转换的...

A\/D转换器的功能是什么?
A\/D转换器,即模数转换器,其核心功能在于将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。这一过程实现了信号从模拟世界到数字世界的跨越,为现代电子系统的数据处理和传输提供了基础。在工作原理上,A\/D转换器主要采用两种转换方法:直接法和间接法。直接法通过数模网络产生一套基准电压,与被测电压从高位到...

a\/d转换器的作用是什么?
A\/D转换器是电路中的核心组件,它在模拟信号与数字信号之间扮演着桥梁的角色,也被称为模数转换器或ADC。其核心功能是将模拟信号经过精确采样和比较,转化为一系列二进制数字信号,这对于数字信号处理至关重要。具体来说,A\/D转换器的工作原理是周期性地获取输入模拟信号的样本,然后与预先设定的标准数字...