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AD 简介 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<1 μs)、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≥2f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≤ 25μ s. ? 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