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模数转换器(简称ADC)将模拟信号转换为数字信号,具体的转换方式主要包括以下几种:
逐次逼近型:逐次逼近型模数转换器通过逐步调整一个比较器的阈值来逼近输入信号的幅度,从而获得一个逼近的数字输出。这种转换器一般具有较高的转换速度和较低的功耗,常用于低至中等分辨率的应用。
闪存型:闪存型模数转换器采用了并行比较器的数组,通过一次性将整个输入范围划分为多个等间隔的区域,并同时比较输入信号与每个阈值的大小,以得到具体的数字输出。这种转换器具有高速的转换速度,但其复杂度和功耗较高,常用于高分辨率的应用。
逐渐逼近型:逐渐逼近型模数转换器利用一个逐渐递增或递减的模拟信号(称为“斜坡”或“参考电压”)与输入信号进行比较,从而逐步逼近输入信号的幅度。这种转换器具有较低的功耗和较高的精度,但通常转换速度较慢。
积分型:积分型模数转换器的工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率,但缺点是由于转换精度依赖于积分时间,因此转换速率极低。
逐次比较型:逐次比较型模数转换器由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从高位到低位逐位试探比较,以逐渐逼近的方式进行模数转换。这种转换器的速度较高、功耗低,适用于低分辨率的应用。
并行比较型/串并行比较型:并行比较型模数转换器采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称Flash(快速)型。由于转换速率极高,但电路规模也极大,价格较高,适用于高速应用。
Σ-Δ调制型:Σ-Δ调制型模数转换器由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成,通过处理输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号,用数字滤波器处理后得到数字值。这种转换器主要用于音频和测量。
压频变换型:压频变换型模数转换器通过将输入的模拟信号转换成频率,然后用计数器将频率转换成数字量。其优点是分辨率高、功耗低、价格低,但需要外部计数电路共同完成AD转换。
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