AD采樣用了這么久，是時候熟悉一下內(nèi)部結(jié)構(gòu)了

時間：2021-08-19 16:38:04

關鍵字： ADC轉(zhuǎn)換

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[導讀]前言用了這么久ADC,從沒細看過ADC的內(nèi)部原理和如何獲得最佳精度，今天看到一篇ST的官方文檔講的不錯，這里整理分享給大家。SARADC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)。每個步驟均由ADC時鐘驅(qū)...

前言

用了這么久ADC,從沒細看過ADC的內(nèi)部原理和如何獲得最佳精度，今天看到一篇ST的官方文檔講的不錯，這里整理分享給大家。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)。每個步驟均由ADC時鐘驅(qū)動。每個ADC時鐘從結(jié)果到輸出產(chǎn)生一位。ADC的內(nèi)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。可以簡單理解為二分法逐次進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。

END
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