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循續漸近式類比數位轉換器

逐次逼近模拟数字转换器(英文:Successive-approximation ADCSuccessive-approximation register ADCSAR ADC)),是一类可将连续的模拟信号转换为离散的数字表示的模拟数字转换器(ADC)。它使用二分查找算法搜索并比较各种可能的输入电压的量化值,最终得到该次转换的数字信号输出。


结构图

 
逐次逼近模拟数字转换器结构框图

在图中:

DAC(digital-to-analog converter):数字模拟转换器
EOC(end of conversion):结束转换
SAR(successive approximation register):连续逼近寄存器,用于存放转换的中间结果和最终结果
S/H(sample and hold circuit):取樣保持电路
Comparator:電壓比較器,对数字模拟转换器输出的电压与输入电压进行比较
VIN:输入电压
VREF:参考电压

原理

(以 12-bit 逐次逼近模拟数字转换器為例):
1. 计数器复位。
2. 使得转换结果寄存器输出为转换器分辨率的一半,对 12-bit SAR ADC而言即为2048。
3. 将转换结果寄存器的内容送给数字模拟轉換器
4. 倘若输入电压高于数字模拟转换器输出的电压,则转换结果寄存器的值加上 2^(转换器分辨率 - 计数器值),倘若输入电压低于数字模拟转换器输出的电压,则将转换结果寄存器的值减去 2^(转换器分辨率 - 计数器值)。
5. 计数器加一,重复3、4、5。当计数器达到 12(转换位数时),转换完成。转换结果寄存器即存储了量化后的数字代码。

由此可见,SAR ADC的转换次数与设计分辨率有关。如此转换器要达到 1MSPS 的转换速度时,至少需要 12MHz 的时钟才能够驱动。

優點

積體電路設計裏,使用面積較小,功率消耗相对較低。

缺點

1. 轉換速度相对较慢。
2. 由于一次转换需要多次比较,因此对数字模拟轉換器速度、精度要求较高。

相關條目

外部連結

  • Understanding SAR ADCs: Their Architecture and Comparison with Other ADCs (页面存档备份,存于互联网档案馆) - Maxim
  • Choose the right A/D converter for your application (页面存档备份,存于互联网档案馆) - TI

循續漸近式類比數位轉換器, 此條目没有列出任何参考或来源, 2016年2月13日, 維基百科所有的內容都應該可供查證, 请协助補充可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的內容可能會因為異議提出而移除, 逐次逼近模拟数字转换器, 英文, successive, approximation, successive, approximation, register, 是一类可将连续的模拟信号转换为离散的数字表示的模拟数字转换器, 它使用二分查找算法搜索并比较各种可能的输入电压的量化值, 最终得到该次转换的数字信号输出, 目录. 此條目没有列出任何参考或来源 2016年2月13日 維基百科所有的內容都應該可供查證 请协助補充可靠来源以改善这篇条目 无法查证的內容可能會因為異議提出而移除 逐次逼近模拟数字转换器 英文 Successive approximation ADC 或 Successive approximation register ADC SAR ADC 是一类可将连续的模拟信号转换为离散的数字表示的模拟数字转换器 ADC 它使用二分查找算法搜索并比较各种可能的输入电压的量化值 最终得到该次转换的数字信号输出 目录 1 结构图 2 原理 3 優點 4 缺點 5 相關條目 6 外部連結结构图 编辑 逐次逼近模拟数字转换器结构框图 在图中 DAC digital to analog converter 数字模拟转换器 EOC end of conversion 结束转换 SAR successive approximation register 连续逼近寄存器 用于存放转换的中间结果和最终结果 S H sample and hold circuit 取樣保持电路 Comparator 電壓比較器 对数字模拟转换器输出的电压与输入电压进行比较 VIN 输入电压 VREF 参考电压原理 编辑 以 12 bit 逐次逼近模拟数字转换器為例 1 计数器复位 2 使得转换结果寄存器输出为转换器分辨率的一半 对 12 bit SAR ADC而言即为2048 3 将转换结果寄存器的内容送给数字模拟轉換器 4 倘若输入电压高于数字模拟转换器输出的电压 则转换结果寄存器的值加上 2 转换器分辨率 计数器值 倘若输入电压低于数字模拟转换器输出的电压 则将转换结果寄存器的值减去 2 转换器分辨率 计数器值 5 计数器加一 重复3 4 5 当计数器达到 12 转换位数时 转换完成 转换结果寄存器即存储了量化后的数字代码 由此可见 SAR ADC的转换次数与设计分辨率有关 如此转换器要达到 1MSPS 的转换速度时 至少需要 12MHz 的时钟才能够驱动 優點 编辑在積體電路設計裏 使用面積較小 功率消耗相对較低 缺點 编辑1 轉換速度相对较慢 2 由于一次转换需要多次比较 因此对数字模拟轉換器速度 精度要求较高 相關條目 编辑模拟数字轉換器 数字模拟轉換器外部連結 编辑Understanding SAR ADCs Their Architecture and Comparison with Other ADCs 页面存档备份 存于互联网档案馆 Maxim Choose the right A D converter for your application 页面存档备份 存于互联网档案馆 TI 取自 https zh wikipedia org w index php title 循續漸近式類比數位轉換器 amp oldid 72368078, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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