文档介绍：(A/D)
模数转换器(Analog to Digital Converter)简称A/D或ADC,模数转换器是把模拟量转换成数字量的电子器件,ADC和DAC一样也是计算机控制系统中必不可少的接口电路,。
把模拟量转换成数字量的示意图
采样与保持、量化与编码的概念

由于模拟量是一个在时间上连续的信号,因此把模拟量转换成数字量实际上只能是在模拟量上取出能表示这个模拟量的-系列时刻的幅值,然后把这些一系列的模拟量的幅值转换成数字量,取出模拟量一系列时刻的幅值的过程称采样。
把采样到的某一时刻的模拟量的幅值转换成数字量需要有一定的时间,因此,在转换过程中,把采样幅值保持一段时间的环节称为保持。
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对模拟量进行采样保持的示意图
图中ui1~ui8是一系列时刻t1~t8对模拟量采样到的幅值,其中,t2-t1=t3-t2=……=t8-t7=T采,T采称为采样周期,含采样时间和保持时间,采样周期T采的倒数称为采样频率,即f采= ,决定f采应为多大的原则称采样定理。所谓采样定理,是指为了保证采样信号能正确无误地表示原来模拟量。通过证明,f采和模拟信号的最高频率fimax必须满足的关系为:
f采≥2fimax (2-3)
在实际操作中,一般取f采=(5~10)fimax,f采太高或太低会使转换电路容量造成浪费或使处理电路变得复杂。
, = = ... ...= =t保,t保称为采样保持时间,t保必须大于转换电路完成一次模拟量转换成数字量所必须的时间。显然t保<T采。不同型号的ADC芯片完成一次转换的时间是不同的,读者在应用时,应根据手册提供的参数来确定t保和T采(f采)。

所谓量化是指把取样到的模拟信号的幅值表示为某一最小单位电压整数倍的过程,显然最小单位电压就是数字量最低位(LSB)的1所代表的模拟量的大小,即ULSB。
把各个采样到的模拟量幅值量化后的整数倍的数量,即量化的结果用代码(可以是二进制,也可以是其他进制)表示出来,这个过程称为编码,这些代码就是A/D转换的输出。
由于模拟量各个采样幅值不一定能被ULSB整除,因此量化结果所代表的模拟量的值和实际值有差异,这个差异称为量化误差。量化误差和ULSB的大小及量化方式有关,不难理解,舍尾取整的量化方式的量化误差, 且必大于等于零,四舍五入量化方式的量化误差, 可正可负。
采样保持电路
目前生产的较新的ADC芯片,内部带有采样保持电路,例如ADC1674,但是常用芯片中,还有不少不带采样保持电路,例如ADC574A、ADC674A、ADC674B、ADC774B等。因此在使用这些不带采样保持电路的芯片时,必须外接采样保持电路。
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简单的采样保持电路图
在图中,当VL(采样选通信号)为高电平时,V导通,Ui向C充电,使Uc=Ui采,A是由运放接成的电压跟随器,所以Uo=Uc=Ui采,电容C是漏电很小的钽电容,当VL变为低电平时,由于V截止,电压跟随器的输入电阻Ri又很大,所以电容上的电压Uc=Ui采,被保持,即Uo=Uc=Ui采也被保持着。
,读者可以比较容易理解采样保持电路的工作过程,但是这样简单的电路是不足的,关键是充电(即采样)时,对被采样的模拟信号是有影响的,。,LF198和LF398完全一致。
集成采样保持电路的引脚连线图
、-VCC为内部电路运放的正负电源。
Ui为模拟信号输入;Uo是采样保持输出电压。
Vos是调节输出零点的引脚。
RW是外接电阻(几十KΩ)。
CH是外接保持电容。
VL是采样检测脉冲,TTL电平即可。VL为高电平时采样,VL为低电平时保持。
采样时间和CH值有关,当CH=1000pf时,t采≈10us;当CH=1uf时,t采≈12ms。