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AD的性能参数
1:转换时间:指从输入启动转换信号到转换结束,得到稳定的数字量输出的时间。一般转换速度越快越好(特别是动态信号采集)。
常见有:
超高速(转换时间<1ns)、高速(转换时间<1µs)、
中速(转换时间<1ms)、低速(转换时间<1s)等。
如果采集对象是动态连续信号,要求f采≥2 f信,也就是说必须在信号的一个周期内采集2个以上的数据,才能保证信号形态被还原(避免出现“假频”),这就是“最小采样”原理。若f信=20kHz,则f采≥ 40kHz,其转换时间要求≤25µs.
ADC设计的几点考虑:
1)选择A/D芯片时,精度和速度的指标应当留有裕量
高速A/D器件的性能主要是指转换速度(或取样速度)和分辨率,按器件给出的速度指标全速运用也是不可取的。

2)对A/D芯片的外围电路有严格要求
高速A/D器件对时钟的要求比较严格,对基准电压源的要求也比较严格。
高速A/D电路的输入信号幅度都较小,一般不超过4V(峰峰值)。
3)接地与去耦
高速A/D器件通常都要求有良好的接地与去耦。同时器件内部有模拟电路和数字电路两大部分,它们的模拟电源、数字电源、模拟地、数字地都是分离的,这有利于减少数字部分对模拟部分的干扰。
去耦的方法主要有四种:1、用磁珠连接;2、用电容连接;3、用电感连接;4、用0欧姆电阻连接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器(等效与电阻与电感串联),只对某个频点的噪声有显着抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。
电容隔直通交,造成浮地。
电感体积大,杂散参数多,不稳定。
零欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
对于低频模拟电路,除了加粗和缩短地线之外,电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择,主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。
而对于高频电路和数字电路,由于这时地线的电感效应影响会更大,一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响,这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。
另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声,方法是:尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;满接地,即除传输信号的印制线以外,其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。
2:AD的选择
AD芯片的选择
在制作模数转换时,大家总是要遇到如何选择AD芯片的情况,现在市场上的AD芯片林林总总,生产AD芯片的厂家也多,那么到底该如何选择AD芯片呢?这要综合各方面的因素,系统技术指标,功耗,成本,安装等等,而最重要的是
精度和速度。精度和速度是与系统中所测量的信号范围有关,但是估算时还要考虑其它因素,转换器的位数要比总精度的最低分辨率高一位。常见的AD/DA芯片的转换器有8位,10位,12位,14位以及16位。
(1)A/D转换器位数
A/D转换器位数的确定,应该从数据采集系统的静态精度和动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说,要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差,它是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。量化误差与A/D转换器位数有关。一般把8位以下的A/D转换器归为低分辨率A/D转换器,