210度AD转换器介绍
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a/d转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同,因此生产出种类繁多的a/d转换芯片。a/d转换器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和bcd码的31/2位、51/2位等。按照转换速度可分为超高速(转换时间≤330ns),次超高速(330~3.3μs),高速(转换时间3.3~333μs),低速(转换时间>330μs)等。a/d转换器按照转换原理可分为直接a/d转换器和间接a/d转换器。所谓直接a/d转换器,是把模拟信号直接转换成数字信号,如逐次逼近型,并联比较型等。其中逐次逼近型a/d转换器,易于用集成工艺实现,且能达到较高的分辨率和速度,故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型者多;间接a/d转换器是先把模拟量转换成中间量,然后再转换成数字量,如电压/时间转换型(积分型),电压/频率转换型,电压/脉宽转换型等。其中积分型a/d转换器电路简单,抗干扰能力强,切能作到高分辨率,但转换速度较慢。这个跟随器到底是不是需要,要在了解跟随器作用的基础上,针对自己的电路特点而定。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内,已超出了单纯a/d转换功能,使用十分方便。
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模数转换过程包括量化和编码。量化是将模拟信号量程分成许多离散量级,并确定输入信号所属的量级。编码是对每一量级分配一个的数字码,并确定与输入信号相对应的代码。普通的码制是二进制,它有2的n次方个量级(n为位数),可依次逐个编号。模数转换的方法很多,从转换原理来分可分为直接法和间接法两大类。 直接法是直接将电压转换成数字量。它用数模网络输出的一套基准电压,从高位起逐位与被测电压反复比较,直到二者达到或接衡(见图)。控制逻辑能实现对分搜索的控制,其比较方法如同天平称重。先使二进位制数的高位Dn-1=1,经数模转换后得到一个整个量程一半的模拟电压VS,与输入电压Vin相比较,若Vin>VS,则保留这一位;若Vin<Vs,则Dn-1=0。然后使下一位Dn-2=1,与上一次的结果一起经数模转换后与Vin相比较,重复这一过程,直到使D0=1,再与Vin相比较,由Vin>VS还是Vin<V来决定是否保留这一位。经过n次比较后,n位寄存器的状态即为转换后的数据。这种直接逐位比较型(又称反馈比较型)转换器是一种高速的数模转换电路,转换精度很高,但对干扰的抑制能力较差,常用提高数据放大器性能的方法来弥补。当差动放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数Auc=0,则共模抑制比CCMR→∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。它在计算机接口电路中用得普遍。
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1、设置ADC模块端口和数据格式
通过设置控制寄存器ADCON1设置引脚功能为输入信道,参考电压接入方式,通过数字IO引脚和设置转换结果的存放格式。
2、设置ADC模块工作方式
通过控制寄存器ADCON0选中某一条模拟输入信道,设置AD转换时钟源以及开启AD转换功能。
3、如果需要中断功能,应该设置AD中断使能位
清除ADC模块中断标志位ADIF,设置ADC模块中断使能位ADIE=1,设置中断使能位PEIE=1和全局中断使能位GIE=1.
4、等待所需要的采样时间
采样时间大约是10~20us,影响采样时间的主要因素之一是模拟信号源内阻,信号源内阻的不得超过10K。
5、将控制位GO/DONE置1,开始AD转换。
6、等待AD转换完成,可以通过以下两种方法之一来判断:
方法一:软件循环查询状态位兼控制位GO/DONE是否硬件自动清零或中断标志位ADIF是否被硬件自动置一。
方法二:等待中断请求。在AD转换完成后,ADIF位被置一,发出中断请求。
7、读取AD转换结果寄存器ADRESH,ADRESL:
如果使用中断标志,需要将ADIF清零。
8、如果需要继续转换,根据实际要求重新从第二步或第三步开始
在转换完成后,下一次采样开始前,需加2T的等待时间约是3.2us(T为AD每位转换时间)。
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模数转换一般要经过采样、量化和编码这几个步骤。
采样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。
编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。这样得到的数字信号可以通过电缆、微波干线等数字线路传输。
以上信息由专业从事精密ad批发的北京启尔特于2025/5/9 10:01:16发布
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