简述ad转换器的五种主要类型
在单片机应用系统中,需要对一些模拟信号(如电流、电流、温度、压力等)进行检测,将模拟信号转换为数字信号,称为A/D转换。
单片机应用系统也需要模拟量输出,去控制系统中的执行机构,构成控制系统。将计算机中的数字信号转换为模拟信号,称为D/A 转换。
A/D转换器把模拟量→数字量,以便于单片机进行数据处理。 A/D转换器的种类很多,主要有:计数式、逐次逼近式和双积分式等转换器。
双积分式ADC:主要优点是转换精度高,抗干扰性能好,价格便宜。缺点是转换速度较慢,这种转换器主要用于速度要求不高的场合。
逐次逼近式ADC:是速度较快,精度较高的转换器,转换时间约在几μs到几百μs之间。
逐次比较型A/D转换器,在精度、速度和价格上都适中,是最常用的A/D转换器。
A/D转换器按照输出数字量分为4位、8位、10位、12位、14位、16位输出。除并行输出A/D转换器外,还有SPI和I2C等串行接口的A/D转换器。
SPI接口:TI的TLC549(8位)、TLC1549(10位)和TLC2543(12位)等。 I2C接口:ADI的AD9484(8位)、AD7291(12位) ,以及 PCF8591,等。
现在部分的单片机片内集成了A/D转换器,在片内A/D转换器不能满足需要,还是需外扩展。
DA转换器的内部电路构成无太大差异,一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DA转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入值切换开关,产生比例于输入的电流(或电压)。此外,也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。一般说来,由于电流开关的切换误差小,大多采用电流开关型电路,电流开关型电路如果直接输出生成的电流,则为电流输出型DA转换器
1. AD转换器的分类下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点: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。
1)积分型(如TLC7135)
积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率,但缺点是由于转换精度依赖于积分时间,因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流。
2)逐次比较型(如TLC0831)
逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB开始,顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较,经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低,在低分辩率(<12位)时价格便宜,但高精度(>12位)时价格很高。
3)并行比较型/串并行比较型(如TLC5510)
并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称FLash(快速)型。由于转换速率极高,n位的转换需要2n-1个比较器,因此电路规模也极大,价格也高,只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。
串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间,最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成,用两次比较实行转换,所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级(Multistep/Subrangling)型AD,而从转换时序角度又可称为流水线(Pipelined)型AD,现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高,电路规模比并行型小。
4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)调制型(如AD7705)
Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型,将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号,用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。
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5)电容阵列逐次比较型
电容阵列逐次比较型AD在内置DA转换器中采用电容矩阵方式,也可称为电荷再分配型。一般的电阻阵列DA转换器中多数电阻的值必须一致,在单芯片上生成高精度的电阻并不容易。如果用电容阵列取代电阻阵列,可以用低廉成本制成高精度单片AD转换器。最近的逐次比较型AD转换器大多为电容阵列式的。
6)压频变换型(如AD650)
压频变换型(Voltage-Frequency Converter)是通过间接转换方式实现模数转换的。其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率,然后用计数器将频率转换成数字量。从理论上讲这种AD的分辨率几乎可以无限增加,只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度。其优点是分辩率高、功耗低、价格低,但是需要外部计数电路共同完成AD转换。
简述ad转换器的五种主要类型
AD转换器的五种主要类型:1. 积分型AD转换器 该类型的转换器主要通过积分器实现模数转换。它通过输入电流与反馈电流的对比来产生误差电压,并进行积分。积分的结果即为数字输出。这种类型的转换器精度较高,但其转换速度相对较慢。常用于需要较高精度而速度要求不高的场景。2. 逐次逼近型AD转换器 这种...
简述ad转换器的五种主要类型
五种主要类型的AD转换器简介AD转换器有多种类型,包括积分型、逐次逼近型、并行比较\/串并行型、Σ-Δ调制型和电容阵列逐次比较型,以及压频变换型,每种都有其独特的原理和特点。1. 积分型(如TLC7135):通过将输入电压转化为时间或频率,再由定时器计数器得到数字值。优点是简单电路可实现高分辨率,...
简述ad转换器的五种主要类型
Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型,将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号,用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。var script = document.createElement('script'); script.src = 'ht...
简述AD转换器的主要性能指标?按工作原理划分,A\/D转换器分为哪几类?
【答案】:答案:分辨率;转换时间;转换误差;转换速度;满刻度范围。类型:直接ADC和间接ADC 解析:模拟数字转换器即A\/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。A\/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A\/D转换一般...
转换器(A\/D转换器)详细资料大全
下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点: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。 转换器 1)积分型(如TLC7135) 积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器\/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高解析...
AD转换器中转换速率最高的是
除了高速采样外,逐次逼近型AD转换器还具备出色的精度和线性度。这种特性使得它能够满足高精度应用的需求,如医疗设备和工业控制等。由于其卓越的性能,逐次逼近型AD转换器已经成为现代电子设备中最常用的一种AD转换器。逐次逼近型AD转换器的工作原理是通过逐步逼近目标值来实现高精度转换。首先,它将输入...
AD和DA的工作原理是什么?作用是什么?谢谢!
一、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 1、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...
推荐一种ad转换器:16路的,精度10位以上的
LTC1606是一款16位A\/D转换器,最大转换速度为1.5Mksps。它在精度和速度上与AD7884有所差距,但在某些特定应用中,如低功耗、中等精度需求的场合,LTC1606仍然是一个不错的选择。综上所述,AD7884凭借其16位的高精度和24位的超高速度,成为各种高精度、高速度应用的理想选择。在考虑选择AD转换器时...
AD转换原理是什么?
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...
12位AD转换器有哪些
AD569JN功能应用简单描述:16位 3us电流输出数模转换器(民用)DIP AD7846JN功能应用简单描述:16位 电压输出数模转换器(民用级)原厂家封装为:DIP AD768AR功能应用简单描述:16位 高速电流输出数模转换器(民用级)原厂家封装为:SOIC AD676JD功能应用简单描述:16位100KSPS采样速率并行输出模数转换器(...