蓝冠官网: adc的概述

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蓝冠注册《Q374919 》所有真实世界的信号都是模拟的。然而,蓝冠 对于大多数应用程序来说,处理都是在数字领域完成的。因此,一个好的接口,一个模数转换器(ADC)是非常必要的。数据转换器有两种类型:奈奎斯特速率转换器和过采样数据转换器(ODC)。不同的是,前者在奈奎斯特频率对输入信号进行采样,而后者在非常高的频率对输入信号进行采样。乘法因子称为过采样比。Delta Sigma调制器(DSM)属于第二类。其优点是,将一个单位ADC放入反馈回路中,可以模拟16位ADC的性能。这减少了芯片上的组件数量,因此面积。DSM背后的想法是,信号和噪音被制造出来以看到不同的传递函数。将非线性模数转换器建模为线性模数转换器,外加均匀分布的白噪声。当噪声被高通滤波时,蓝冠官网 信号有一个单位增益。当输出通过低通滤波器时,信噪比增大;当信号保持不变时,信号频带内的噪声减小。为了获得较高的信噪比,采用了由两个积分器组成的二阶环路滤波器。时序问题对于DSM差分方程的正确实现是至关重要的,因此,电路的功能。最后,由于二阶调制器的稳定性不会受到影响,即使二阶积分器输入处的系数略有改变,因此采用了波塞尔-伍利反馈结构。整个系统采用180nm技术实现。进行了完整的MATLAB仿真。通过求解差分方程,将MATLAB中的系数转换为电容比,以便在电路中实现。接下来是单个块的设计,如第一和第二积分器、运算放大器和锁存比较器。通过绘制环路滤波器的脉冲响应图来验证该设计。完成了理想的DSM仿真,计算并绘制了功率谱密度(PSD)。

类型的ADC

FLASH ADC

管线式ADC

逐次逼近ADC

集成ADC

RAMP-COMPARE ADC

时间交错ADC

法ADC

FLASH ADC

flash ADC是世界上最快的类型。flash ADC使用比较器和一串电阻。4位ADC将有16个比较器,8位ADC将有256个比较器。一般n位ADC会有2N个比较器。所有的比较器输出连接到一个逻辑块,该逻辑块根据比较器的高低来决定输出。flash模数转换器的转换速度是比较器延迟和逻辑延迟的总和(逻辑延迟通常可以忽略不计)。Flash adc速度非常快,但缺点是消耗大量的面积和能量。

SUCCESIVE近似转换器

逐次逼近转换器使用比较器和计数逻辑来进行转换。转换的第一步是检查输入是否大于参考电压的一半。如果是,则设置输出的最显著位(MSB),然后从输入中减去该值,并以四分之一的参考电压检查结果。这个过程一直持续到所有的输出位都被设置或重置。逐次近似模数转换器的时钟周期与输出位数相等。

管线式ADC

流水线ADC(也称为子测距量化器)使用两个或多个步骤的子测距。首先,进行粗略的转换。在第二步中,用数字-模拟转换器(DAC)确定与输入信号的差值。然后将此差异更细地转换,并在最后一步中组合结果。这可以被认为是逐次逼近ADC的一种改进,其中反馈参考信号由整个范围的比特(例如,四位比特)的中间转换组成,蓝冠注册 而不仅仅是下一个最重要的比特。通过结合逐次逼近和闪光adc的优点,这种类型快速,具有高分辨率,只需要一个小的模具尺寸。

集成ADC

积分ADC(也称为双斜率或多斜率ADC)将未知的输入电压应用于积分器的输入,并允许电压在一个固定的时间段内(上升周期)上升。然后,将一个已知的极性相反的参考电压施加到积分器上,并允许其渐变,直到积分器的输出返回到零(衰减周期)。输入电压作为参考电压、恒定的上升时间周期和测量的下降时间周期的函数计算。损耗时间的测量通常以转换器的时钟为单位进行,因此较长的集成时间允许更高的分辨率。