ADC選型時需考慮的重點引數

之前文章介紹了ADC的型別,本篇接著講解ADC選型時需要考慮的重點引數。

我們選型的時候一般需要考慮以下一些引數:

確定A/D轉換器的精度:精度是反映轉換器的實際輸出接近理想輸出的精確程度的物理量。

分辯率(Resolution) 指數字量變化一個最小量時模擬訊號的變化量,定義為滿刻度與2n的比值。分辯率又稱精度,通常以數字訊號的位數來表示。

量化誤差 (Quantizing Error) 由於AD的有限分辯率而引起的誤差,即有限分辯率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辯率AD(理想AD)的轉移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1 個或半個最小數字量的模擬變化量,表示為1LSB、1/2LSB。

在轉化過程中,由於存在量化誤差和系統誤差,精度會有所損失。其中量化誤差對於精度的影響是可計算的,它主要決定於A/D轉換器件的位數。

ADC選型時需考慮的重點引數

一般把8位以下的A/D轉換器稱為低解析度ADC,9~12位稱為中解析度ADC,13位以上為高解析度。A/D器件的位數越高,解析度越高,量化誤差越小,能達到的精度越高。

選擇A/D轉換器的轉換速率

轉 換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉換到數字的AD轉換所需的時間的倒數。取樣時間則是另外一個概念,是指兩次轉換的間隔。為了保證轉換的正確完成,取樣速率 (Sample Rate)必須小於或等於轉換速率。常用單位是ksps和Msps,表示每秒取樣千/百萬次。

選擇合適的量程

模擬訊號的動態範圍較大,有時還有可能出現負電壓。在選擇時,待測訊號的動態範圍最好在A/D器件的量程範圍內。

選擇A/D器件的輸出介面

A/D器件介面的種類很多,有並行匯流排介面的,有SPI、I2C、1-Wire等序列匯流排介面的。它們在原理和精度上相同,但是控制方法和介面電路會有很大差異。

選擇A/D器件的通道數和封裝

這與系統有關,通道數要滿足整個採集系統的需要。封裝則決定PCB布板的時候的大小,而且在高速應用的時候也影響連線的分佈引數。

選擇A/D器件溫度範圍

這僅僅與一些苛刻的環境有關,注意每個AD有固定的應用的溫度範圍。