A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術指標

A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術指標有轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度等。選擇A/D轉(zhuǎn)換器時，除考慮這兩項技術指標外，還應注意滿足其輸入電壓的范圍、輸出數(shù)字的編碼、工作溫度范圍和電壓穩(wěn)定度等方面的要求。

1. 轉(zhuǎn)換精度
單片集成A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述的。

(1) 分辨率
A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進制（或十進制）數(shù)的位數(shù)來表示。它說明A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講，n位輸出的A/D轉(zhuǎn)換器能區(qū)分2ⁿ個不同等級的輸入模擬電壓，能區(qū)分輸入電壓的最小值為滿量程輸入的1/2n。在最大輸入電壓一定時，輸出位數(shù)愈多，分辨率愈高。例如A/D轉(zhuǎn)換器輸出為8位二進制數(shù)，輸入信號最大值為5V,那么這個轉(zhuǎn)換器應能區(qū)分出輸入信號的最小電壓為9.53mV。

(2) 轉(zhuǎn)換誤差
轉(zhuǎn)換誤差通常是以輸出誤差的最大值形式給出。它表示A/D轉(zhuǎn)換器實際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出數(shù)字量之間的差別。常用最低有效位的倍數(shù)表示。例如給出相對誤差≤±LSB/2，這就表明實際輸出的數(shù)字量和理論上應得到的輸出數(shù)字量之間的誤差小于最低位的半個字。

2.轉(zhuǎn)換時間
轉(zhuǎn)換時間是指A/D轉(zhuǎn)換器從轉(zhuǎn)換控制信號到來開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號所經(jīng)過的時間。A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換電路的類型有關。不同類型的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度相差甚遠。其中并行比較A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度最高，8位二進制輸出的單片集成A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間可達到50ns以內(nèi)，逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器次之，它們多數(shù)轉(zhuǎn)換時間在10～50μs以內(nèi)，間接A/D轉(zhuǎn)換器的速度最慢，如雙積分A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間大都在幾十毫秒至幾百毫秒之間。在實際應用中，應從系統(tǒng)數(shù)據(jù)總的位數(shù)、精度要求、輸入模擬信號的范圍以及輸入信號極性等方面綜合考慮A/D轉(zhuǎn)換器的選用。

3.例題
某信號采集系統(tǒng)要求用一片A/D轉(zhuǎn)換集成芯片在1s（秒）內(nèi)對16個熱電偶的輸出電壓分時進行A/D轉(zhuǎn)換。已知熱電偶輸出電壓范圍為0～0.025V（對應于0～450^oC溫度范圍），需要分辨的溫度為0.1^oC，試問應選擇多少位的A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時間是多少?
解：對于0～450^oC溫度范圍，信號電壓為0～0.025V，分辨溫度為0.1^oC，這相當于的分辨率。12位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為 ，所以必須選用13位的A/D轉(zhuǎn)換器。

系統(tǒng)的取樣速率為每秒16次，取樣時間為62.5ms。對于這樣慢速的取樣，任何一個A/D轉(zhuǎn)換器都可達到?？蛇x用帶有取樣-保持（S/H）的逐次比較A/D轉(zhuǎn)換器或不帶S/H的雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器均可。