SAR ADC基本原理超詳細(xì)解讀！

本文中，小編將對SAR ADC予以介紹，如果你想對它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識，或者想要增進(jìn)對它的了解程度，不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、SAR切換電容ADC的基本原理

SAR ADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)

STM32微控制器中內(nèi)置的ADC使用SAR（逐次逼近）原則，分多步執(zhí)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換步驟數(shù)等 于ADC轉(zhuǎn)換器中的位數(shù)。每個(gè)步驟均由ADC時(shí)鐘驅(qū)動。每個(gè)ADC時(shí)鐘從結(jié)果到輸出產(chǎn)生一 位。ADC的內(nèi)部設(shè)計(jì)基于切換電容技術(shù)。

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(guān)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(guān)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(gè)逼近步驟。S1切換至VREF。VIN與VREF/2比較

2、如果MSB = 0，則與?VREF進(jìn)行比較，S1切換回接地。S2切換至VREF。

3、如果MSB = 1，則與?VREF進(jìn)行比較，S1保持接地。S2切換至VREF。

重復(fù)如上步驟，直到LSB為止?？梢院唵卫斫鉃槎址ㄖ鸫芜M(jìn)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(jié)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(yīng)用優(yōu)勢

SAR ADC實(shí)質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)一種二進(jìn)制搜索算法。所以，當(dāng)內(nèi)部電路運(yùn)行在數(shù)兆赫茲（MHz）時(shí)，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(jié)構(gòu)相比，具有以下優(yōu)勢：

1）可以實(shí)現(xiàn)高精度的采樣和量化；

2）可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)處理；

3）可以實(shí)現(xiàn)低功耗的操作；

4）可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度的信號檢測；

5）可以實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性的信號轉(zhuǎn)換。

與其它ADC結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的主要局限是采樣速率較低，并且其中的各個(gè)單元（如DAC和比較器），需要達(dá)到與整體系統(tǒng)相當(dāng)?shù)木取?

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)SAR ADC的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day！