SAR ADC 逐次逼近型ADC之簡單理解

2021-08-10 11:22:39 字數 1899 閱讀 5625

1)逐次逼近轉換過程和用天平稱物重非常相似。天平稱重物過程是,從最重的砝碼開始試放,與被稱物體行進比較,若物體重於砝碼,則該砝碼保留,否則移去。再加上第二個次重砝碼,由物體的重量是否大於砝碼的重量決定第二個砝碼是留下還是移去。照此一直加到最小乙個砝碼為止。將所有留下的砝碼重量相加,就得此物體的重量。仿照這一思路,逐次比較型

a/d轉換器,就是將輸入模擬訊號與不同的參考電壓作多次比較,使轉換所得的數字量在數值上逐次逼近輸入模擬量對應值。

2)對11.10.1

的電路,它由啟動脈衝啟動後,在第乙個時鐘脈衝作用下,控制電路使時序產生器的最高位置

1,其他位置

0,其輸出經資料暫存器將

1000……0

,送入d/a

轉換器。輸入電壓首先與

d/a器輸出電壓

(vref/2)

相比較,如v1≥

vref/2

,比較器輸出為1,若

vi,則為0

。比較結果存於資料暫存器的

dn-1

位。然後在第二個

cp作用下,移位暫存器的次高位置

1,其他低位置

0。如最高位已存

1,則此時 

vo=(3/4)vref

。於是v1

再與(3/4)vref

相比較,如v1≥

(3/4)vref

,則次高位

dn-2存1

,否則dn-2=0;

如最高位為0,則

vo=vref/4

,與vo

比較,如v1≥

vref/4

,則 dn-2位存1

,否則存

0……。以此類推,逐次比較得到輸出數字量。

設圖11.10.1

電路為8

位a/d

轉換器,輸入模擬量

va=6.84v

,d/a

轉換器基準電壓

vref=10v

。 根據逐次比較

d/a轉換器的工作原理,可畫出在轉換過程中

cp、啟動脈衝、d7~

d0及d/a轉換器輸出電壓

vo的波形,如圖

11.10.2

所示。由圖11.10.2

可見,當啟動脈衝低電平到來後轉換開始,在第乙個

cp作用下,資料暫存器將d7~

d0=10000000

送入d/a

轉換器,其輸出電壓 

v0=5v,va

與v0比較,va>v0存1;

第二個cp

到來時,暫存器輸出d7~

d0=11000000,v0

為7.5v,va

再與7.5v

比較,因

va<7.5v

,所以d6存0;

輸入第三個

cp時,d7~

d0=10100000

,v0=6.25v;va

再與v0

比較,……如此重複比較下去,經

8個時鐘週期,轉換結束。由圖中

v0的波形可見,在逐次比較過程中,與輸出數字量對應的模擬電壓

v0逐漸逼近

va值,最後得到

a/d轉換器轉換結果d7~

d0為10101111

。該數字量所對應的模擬電壓為

6.8359375v

,與實際輸入的模擬電壓

6.84v

的相對誤差僅為

0.06%

。***摘抄自21ic電子網。

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