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AD采样用了这么久，是时候熟悉一下内部结构了

睡梦中的雄师
高工
2022-03-15 08:15:39     打赏
前言

    用了这么久ADC,从没细看过ADC的内部原理和如何获得最佳精度，今天看到一篇ST的官方文档讲的不错，这里整理分享给大家。SAR ADC内部结构    STM32微控制器中内置的ADC使用SAR（逐次逼近）原则，分多步执行转换，相关文章:详解STM32中的ADC。转换步骤数等 于ADC转换器中的位数。每个步骤均由ADC时钟驱动。每个ADC时钟从结果到输出产生一 位。ADC的内部设计基于切换电容技术。    下图介绍了ADC的工作原理。下面的示例仅显示了逼近的前面几步，但是该过程会持续到LSB为止。
    SAR切换电容ADC的基本原理（10位ADC示例），带数字输出的ADC基本原理图如下。

image.png

采样状态    采样状态：电容充电至电压VIN。Sa切换至VIN，采样期间Sb开关闭合。

image.png

保持状态    保持状态：输入断开，电容保持输入电压。Sb开关打开，然后S1-S11切换至接地且Sa切换至VREF。

image.png

逐次逼近    1、第一个逼近步骤。S1切换至VREF。VIN与VREF/2比较如下图。

image.png

    2、如果MSB = 0，则与¼VREF进行比较，S1切换回接地。S2切换至VREF。

image.png

    3、如果MSB = 1，则与¾VREF进行比较，S1保持接地。S2切换至VREF。

    重复如上步骤，直到LSB为止。可以简单理解为二分法逐次进行输入电压与参考电压的比较。首次于VREF/2比较，下次比较根据上次比较结果决定，如果MSB=1则与¾VREF比较。如果MSB=0则与¼VREF比较。后面决定与1/8VREF 3/8VREF、 5/8VREF、 7/8VREF之一做比较。循环直到输出LSB为止。


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关键词： AD     采样     结构    

abc9981
院士
2022-03-15 08:34:52     打赏
2楼

感谢分享


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546745073
专家
2022-03-15 08:46:22     打赏
3楼

谢谢分享


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hanwei7003
助工
2022-03-15 08:50:46     打赏
4楼

谢谢分享


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bjxyz
专家
2022-03-15 08:56:16     打赏
5楼

谢谢分享


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没用的阿吉
高工
2022-03-15 09:09:27     打赏
6楼

感谢分享


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crry
助工
2022-03-15 09:47:13     打赏
7楼

学习学习。谢谢。


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aoyouning
菜鸟
2022-03-15 11:00:45     打赏
8楼

感谢分享


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emmnn
工程师
2022-03-15 12:36:18     打赏
9楼

学习


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