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信号链之ADC www.analog.eetchina.com
信号链基础(3):ADC
本系列文章到了这里,我们已经研究了运算放大器及其若干应用。为了强调整个信号链的多样性,本文着手介绍模拟-数字转换
器(ADC),由此我们踏入数字世界的大门。
为了理解从模拟到数字的转换,我们需要定义若干数字领域专用的术语。这些概念形成模数转换的基础并且依赖于数字化信号
所采用的方法。有必要理解的是:对模拟信号的数字表示是一种近似。模拟信号在一定的范围内可以取任何数字,而数字信号
被限制为取离散的数值。
因为转换器的输出是数字,其特征由它包含的比特数来确定。这就定义了可用的分辨率,但是,并没有说明转换的精度。分辨
率通常根据最小有效比特(LSB)来考虑。对于任何转换器来说,可由下式计算:
在此,Vfs 是满量程电压,而 N 是比特数。
例如,以 5V 的满量程范围工作的 16 比特转换器具有的 LSB 为:
在 LSB 的数值方面,通常采用不同精度的术语来表示。为了掌握精度与分辨率的互换,可参见图 1,其中,显示了可能由这些
选项得到了四种可能组合。
图 1:精度与分辨率的比较。
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靶标 A 显示了低分辨率和不良的精度。在各个射击点之间存在大的距离,并且它们几乎均不在靶的