adc的参数

adc的参数1）分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。

分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。

2） 转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。

积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级属中速AD，全并 行/串并行型AD可达到纳秒级。

采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。

为了保证转换的正确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。

因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。

常用单位是ksps和Msps，表示每秒采样千/百 万次（kilo / Million Samples per Second）。

3）量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD（理想AD）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。

通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、1/2LSB。

4）偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。

5）满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。

6）线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。

其他指标还有：绝对精度(Absolute Accuracy) ，相对精度(Relative Accuracy)，微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（Total Harmonic Distotortion缩写THD）和积分非线性。

AD的选择，首先看精度和速度，然后看是几路的，什么输出的比如SPI或者并行的，差分还是单端输入的，输入范围是多少，这些都是选AD需要考虑的。

DA 呢，主要是精度和输出，比如是电压输出啊，4-20mA电流输出啊，等等。

DSP呢，用来计算嘛，所以主要是看运算能力了，当然，外围的接口也是需要考虑 的。

个人看法，TI的单DSP处理能力还可以，ADI的多DSP联合使用的优点特别突出，当然了，不同档次的DSP的运算能力和速度都是有很大差别的。

工程师在进行电路设计时，面对林林总总的AD/DA芯片，如何选择你所需要的器件呢？这要综合设计的诸项因素，系统技术指标、成本、功耗、安装等，最主要的依据还是速度和精度。

精度与系统中所测量控制的信号范围有关，但估算时要考虑到其他因素，转换器位数应该比总精度要求的最低分辩率高一位。

常见的AD/DA器件有8位，10位，12位，14位，16位等。

速度应根据输入信号的最高频率来确定，保证转换器的转换速率要高于系统要求的采样频率。

通道有的单芯片内部含有多个AD/DA模块，可同时实现多路信号的转换；常见的多路AD器件只有一个公共的AD模块，由一个多路转换开关实现分时转换。

数字接口方式接口有并行/串行之分，串行又有SPI、I2C、SM等多种不同标准。

数值编码通常是二进制，也有BCD（二~十进制）、双极性的补码、偏移码等。

模拟信号类型通常AD器件的模拟输入信号都是电压信号，而DA器件输出的模拟信号有电压和电流两种。

同时根据信号是否过零，还分成单极性（Unipolar）和双极性（Bipolar）。

电源电压有单电源，双电源和不同电压范围之分，早期的AD/DA器件要有+15V/-15V，如果选用单+5V 电源的芯片则可以使用单片机系统电源。

基准电压有内、外基准和单、双基准之分。

功耗一般CMOS工艺的芯片功耗较低，对于电池供电的手持系统对功耗要求比较高的场合一定要注意功耗指标。

封装常见的封装是DIP，现在表面安装工艺的发展使得表贴型SO封装的应用越来越多。

跟踪/保持（Track/Hold缩写T/H）原则上直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持，其他情况都应加采样保持。

满幅度输出(Rail-to Rail) 新近业界出现的新概念，最先应用于运算放大器领域，指输出电压的幅度可达输入电压范围。

在DA中一般是指输出信号范围可达到电源电压范围。

（国内的翻译并不统一，如“轨-轨”、“满摆幅”）主要针对高精度测量类的AD.1:参考电压需要足够精确,推荐使用外部高精准参考电压。

2:如果PGA可调,增益系数一般是越小噪声越低。

3:一般最好用到满量程,此时AD精度不浪费。

4:如果有偏置,需要进行自校。

5:请注意在使用DEMO板调试时,会由调试口导入PC噪声,由信号连接线导入外部噪声,因此建议使用屏蔽电缆传输信号。

6:板上注意模拟电源和数字电源,以及模拟地和数字地要分开,减少耦合噪声路径。

7:使用差分输入可以减少共模噪声,但是差模噪声会增大。

8:如果是片内集成AD的MCU,支持高速时钟,如果不影响性能,内部工作时钟越低,对您的AD采样引起的干扰越小,如果是板上就需要注意走线和分区。

9:信号输入前级接滤波电路,一般一阶RC电路较多,注意Fc=1/1000~1/100 采样频率,电阻和电容的参数注意选取.信号接入后级接滤波电路最好采用sinc滤波方式.注意输入偏置电流会限制您外部的滤波电阻阻值的大小。

R x Ib < 1LSB。

有的片内AD还有集成输入Buffer,有助与抑制您的噪声,一般是分两当,看输入信号范围和满量程之间的关系。

AD分为很多中,SAR,FLASH,并行比较型,逐次逼近型,Delta sigma型,一般是速度越高,精度越高越贵,所以ADI之类的公司一直那么富裕,赚黑钱......ADC和DAC应用中被忽略的几个关键参数ADC和DAC应用中被忽略的几个关键参数在前面一个讨论7135的贴子里，提到了INL、DNL等几个参数，可是似乎知道这几个参数意义的朋友并不多。

说起来都是教科书害人。

几乎所有的教科书、参考书、文献选编都只关心模数器件的分辨率和速度，而忽略了器件的精度。

而关系到器件精度的两个非常重要的参数就是INL值和DNL值。

小弟觉得非常有必要专门写一篇贴子来普及一下模数器件精度这个重要的概念。

说精度之前，首先要说分辨率。

最近已经有贴子热门讨论了这个问题，结论是分辨率决不等同于精度。

比如一块精度0.2%（或常说的准确度0.2级）的四位半万用表，测得A点电压1.0000V，B电压1.0005V,可以分辨出B比A高0.0005V，但A点电压的真实值可能在0.9980~1.0020之间不确定。

那么,既然数字万用表存在着精度和分辨率两个指标，那么,对于ADC和DAC，除了分辨率以外，也存在精度的指标。

模数器件的精度指标是用积分非线性度（Interger NonLiner）即INL值来表示。

也有的器件手册用 Linearity error 来表示。

他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。

也就是，输出数值偏离线性最大的距离。

单位是LSB （即最低位所表示的量）。

比如12位ADC：TLC2543，INL值为1LSB。

那么，如果基准4.095V，测某电压得的转换结果是 1000，那么，真实电压值可能分布在0.999~1.001V之间。

对于DAC也是类似的。

比如DAC7512,INL值为8LSB，那么，如果基准 4.095V，给定数字量1000，那么输出电压可能是0.992~1.008V之间。

下面再说DNL值。

理论上说，模数器件相邻量个数据之间，模拟量的差值都是一样的。

就相一把疏密均匀的尺子。

但实际并不如此。

一把分辨率1毫米的尺子，相邻两刻度之间也不可能都是1毫米整。

那么，ADC相邻两刻度之间最大的差异就叫差分非线性值（Differencial NonLiner）。

DNL值如果大于1，那么这个ADC甚至不能保证是单调的，输入电压增大，在某个点数值反而会减小。

这种现象在SAR（逐位比较）型 ADC中很常见。

举个例子，某12位ADC，INL=8LSB，DNL=3LSB（性能比较差），基准4.095V，测A电压读数 1000，测B电压度数1200。

那么，可判断B点电压比A点高197~203mV。

而不是准确的200mV。

对于DAC也是一样的，某DAC的DNL值 3LSB。

那么，如果数字量增加200，实际电压增加量可能在197~203mV之间。

很多分辨率相同的ADC，价格却相差很多。

除了速度、温度等级等原因之外，就是INL、DNL这两个值的差异了。

比如AD574,贵得很，但它的INL值就能做到0.5LSB，这在SAR 型ADC中已经很不容易了。

换个便宜的2543吧，速度和分辨率都一样，但INL值只有1~1.5LSB，精度下降了3倍。

另外，工艺和原理也决定了精度。

比如SAR型ADC，由于采用了R-2R或C-2C型结构，使得高权值电阻的一点点误差，将造成末位好几位的误差。

在SAR型 ADC的2^n点附近，比如128、1024、2048、切换权值点阻，误差是最大的。

1024值对应的电压甚至可能会比1023值对应电压要小。

这就是很多SAR 型器件DNL值会超过1的原因。

但SAR型ADC的INL值都很小，因为权值电阻的误差不会累加。

和SAR型器件完全相反的是阶梯电阻型模数/数模器件。

比如TLC5510、DAC7512等低价模数器件。

比如7512，它由4095个电阻串联而成。

每个点阻都会有误差，一般电阻误差5%左右，当然不会离谱到100%，更不可能出现负数。

因此这类器件的DNL值都很小,保证单调。

但是，每个电阻的误差，串联后会累加，因此INL值很大，线性度差。

这里要提一下双积分ADC，它的原理就能保证线性。

比如ICL7135，它在40000字的量程内，能做到 0.5LSB 的INL值（线性度达到1/80000 !!）和0.01LSB的DNL值.这两个指标在7135的10倍价钱内，是不容易被其他模数器件超越的。

所以7135这一类双积分ADC特别适合用在数字电压表等需要线性误差非常小的场合。

还要特别提一下基准源。

基准源是测量精度的重要保证。

基准的关键指标是温飘，一般用 ppm/K来表示。

假设某基准30ppm/K，系统在20~70度之间工作，温度跨度50度，那么，会引起基准电压30*50=1500ppm 的漂移，从而带来0.15%的误差。

温漂越小的基准源越贵，比如30ppm/K的431，七毛钱；20ppm/K的385，1块5；10ppm/K的MC1403，4块5；1ppm/K的LM399,14元；0.5ppm/K的LM199，130元。

该死的教科书害了一代学生。

说起来好笑的一个现象：我这边新来的学生大多第一次设计ADC电路的时候，基准直接连VCC，还理直气壮的找来N本教科书，书上的基准写了个网标：+5V。