本文中,小編將對SAR ADC予以介紹,如果你想對它的詳細情況有所認識,或者想要增進對它的了解程度,不妨請看以下內容哦。
一、SAR切換電容ADC的基本原理
SAR ADC內部結構
STM32微控制器中內置的ADC使用SAR(逐次逼近)原則,分多步執(zhí)行轉換。轉換步驟數(shù)等 于ADC轉換器中的位數(shù)。每個步驟均由ADC時鐘驅動。每個ADC時鐘從結果到輸出產生一 位。ADC的內部設計基于切換電容技術。
下面的圖介紹了ADC的工作原理。下面的示例僅顯示了逼近的前面幾步,但是該過程會持續(xù)到LSB為止
SAR切換電容ADC的基本原理(10位ADC示例)
帶數(shù)字輸出的ADC基本原理圖
采樣狀態(tài)
采樣狀態(tài):電容充電至電壓VIN。Sa切換至VIN,采樣期間Sb開關閉合
保持狀態(tài)
保持狀態(tài):輸入斷開,電容保持輸入電壓。Sb開關打開,然后S1-S11切換至接地且Sa切換至VREF。
逐次逼近
1、第一個逼近步驟。S1切換至VREF。VIN與VREF/2比較
2、如果MSB = 0,則與?VREF進行比較,S1切換回接地。S2切換至VREF。
3、如果MSB = 1,則與?VREF進行比較,S1保持接地。S2切換至VREF。
重復如上步驟,直到LSB為止??梢院唵卫斫鉃槎址ㄖ鸫芜M行輸入電壓與參考電壓的比較。首次于VREF/2比較,下次比較根據(jù)上次比較結果決定,如果MSB=1則與?VREF比較。如果MSB=0則與?VREF比較。后面決定與1/8VREF 3/8VREF、 5/8VREF、 7/8VREF之一做比較。循環(huán)直到輸出LSB為止。
二、SAR ADC應用優(yōu)勢
SAR ADC實質上是實現(xiàn)一種二進制搜索算法。所以,當內部電路運行在數(shù)兆赫茲(MHz)時,由于逐次逼近算法的緣故,ADC采樣速率僅是該數(shù)值的幾分之一。
SAR ADC與其它ADC結構相比,具有以下優(yōu)勢:
1)可以實現(xiàn)高精度的采樣和量化;
2)可以實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)處理;
3)可以實現(xiàn)低功耗的操作;
4)可以實現(xiàn)高靈敏度的信號檢測;
5)可以實現(xiàn)高穩(wěn)定性的信號轉換。
與其它ADC結構相比,SAR ADC具有更高的精度、更快的速度、更低的功耗和更高的靈敏度。由于這些優(yōu)勢,SAR ADC常常與其它更大的功能集成在一起。SAR結構的主要局限是采樣速率較低,并且其中的各個單元(如DAC和比較器),需要達到與整體系統(tǒng)相當?shù)木取?
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關SAR ADC的內容,如果你對本文內容感到滿意,不妨持續(xù)關注我們網站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!