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​AD转换电路的工作原理及分类(上)

2023-03-13 15:47
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近年来,关于AD转换电路的开发及其应用技术受到大量的关注,国内外的电子工程师也开始要求学习了解该电路的工作原理及设计方法,如果想成为一名优秀的电子工程师,AD转换电路知识点是必不可少的,接下来聊聊AD转换电路。

1、AD转换电路的工作原理

AD转换的基本思想是指将连续的模拟量转换成离散的二进制数字量,AD转换集成电路的设计目标是通过单片IC芯片把输入的模拟电信号转换成脉冲形式的数字型号输出。从电路结构上看,当前实现AD转换功能的电路主要有闪烁型、电容积分型、逐次逼近型、流水线型和Σ-△型等,不同电路结构的AD转换器性能也不太,下面将总结其设计方法和性能特点。

1、闪烁型AD转换电路

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如图所示,闪烁型AD转换电路结构简单、转换速度最快。改图是N位闪烁型AD转换电路的结构框图,采用并行比较结构,模拟输入同时与2N-1个参考电压比较,只需一次转换即可得到N位二进制数字量,它的转换时间只受到比较器和编码电路延迟时间的限制;精度主要取决于电阻串的匹配精度和比较器的失调电压。缺点是分压电阻和比较器的数量与分辨率成指数关系,从而导致输入电容、面积与功耗都非常大;且比较器的亚稳态和适配均会引起闪烁码,造成输出不稳定。所以闪烁型AD转换电路特别适合超高速但低分辨率的场合。要提高闪烁型AD转换电路的性能,减少其输入电容和提高比较器的性能是关键,为了达到这一目的,采用了各种新技术,如使用插值技术减少输入电容等。

由于文章篇幅所限制,将此文分为中篇和下篇,欲看后续可点击《AD转换电路的工作原理及分类(中)》、《AD转换电路的工作原理及分类(下)》。

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