转换器特性

8.2.2　A/D转换器特性

A/D转换器的功能是把模拟量转换为数字量，其主要参数有：

① 分辨率：指A/D转换器可转换成数字量的最小电压（量化阶梯），如8为ADC满量程为5V，则分辨率为5000mV/256≈20mV，也就是说当模拟电压小于20mV时，ADC就不能转换了。所以分辨率一般表示式为：

分辨率=Vref/2^位数（单极性） 或　分辨率=(V+ref−V−ref)/2^位数（双极性）

从表示式可见，ADC的位数越多，分辨率就越高，但转换速度就越慢。

② 转换时间：指从输入启动转换信号到转换结束，得到稳定的数字量输出的时间。一般转换速度越快越好（特别是动态信号采集），常见有超高速（转换时间＜1ns）、高速（转换时间＜1μs）、中速（转换时间＜1ms）和低速（转换时间＜1s）等。

如果采集对象是动态连续信号，要求f_采≥2f_信，也就是说必须在信号的一个周期内采集2个以上的数据，才能保证信号形态被还原（避免出现“假频”），这就是“最小采样”原理。若f_信=20kHz，则f_采≥40kHz，其转换时间要求≤25μs。

③ 量化精度：指A/D转换器实际输出与理论值之间的误差，一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位（如±1/2LSB）。

④ 线性度：指当模拟量变化时，A/D转换器输出的数字量按比例变化的程度。理想的A/D转换器是线性的，但实际有一定的误差，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。

ADC芯片型号较多，性能各异，其功能引脚也不相同，用户在选择ADC芯片时应根据所需的分辨率和转换速度选择相应的芯片。在芯片选择中，还应考虑以下两点：

① ADC芯片是脉冲启动还是电平启动。大部分的ADC芯片采用脉冲启动（如ADC0809），也有部分采用电平启动（如ADC570），要求在A/D转换过程中保持某一启动电平。

② ADC芯片是否有数据输出锁存器，如果ADC带有数据锁存器，则该ADC芯片可直接与CPU或数据总线相连，否则必须外加数据锁存器。