就输出和精度而言,逐次逼近型ADC和斜坡型ADC的主要区别是什么?
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2021-01-23 18:52 更新 蝈蝈 •  224
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关于分辨率和精度有时可以互换使用。但是,重要的是要注意,分辨率不表示精度,也不表示精度。ADC的分辨率取决于其用于数字化输入信号的位数。ADC的精度决定了给定模拟输入的实际数字输出与理论上期望的数字输出的接近程度。

通常,ADC的精度取决于失调,增益和非线性误差。这些因素还取决于ADC的类型及其实现。

可以使用模拟锯齿波发生器来实现斜坡ADC,如以下简化框图所示。

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电容器充电至与输入电压相同的电压所需的时间取决于输入信号的电平以及-Vref,R和C的组合。只要Vin小于锯齿波发生器,计数器就会一直计数输出。当发生器输出达到与模拟输入相同的值时,计数器输出存储在寄存器中。同样,电容器放电并清除计数器,从而开始新的转换。

在更简单的电路中,锯齿仅通过RC电路实现。

以下框图显示了斜坡ADC的更多数字实现。锯齿波发生器通过一个计数器和一个DAC来实现。

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这两个ADC都实现了斜坡ADC,但特性和性能不同,因为它们使用不同的组件来生成锯齿。在理想的锯齿波发生器中,斜坡是完全线性的。但是,用一个真正的运算放大器,一个真正的电阻器和一个真正的电容器实现的积分器产生的斜坡的线性度如何?

关于DAC产生的锯齿,我们可以问同样的问题。它仍然是一个坡道,但它会逐步上升。而且,真实的DAC并非完全单调,并且会产生谐波。同样,DAC特性取决于其实现方式。可能需要使用激光微调的组件才能达到高于12位的分辨率。

我们还需要记住,要构建分辨率为N位的斜坡ADC,可能需要使用分辨率至少为N + 1位的DAC。

无论我们使用模拟还是数字斜坡锯齿波发生器,其特性都会严重影响斜坡ADC的性能。

此外,比较器有其自身的缺陷,会影响整体性能。

我们可以对SAR ADC进行类似的分析。其性能取决于DAC和比较器。

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DAC的分辨率至少需要比ADC高一点。它的损害(单调性,谐波失真,噪声等)会影响ADC的性能。比较器也是如此。

本回答来自Luciano Zoso, studied Electrical and Electronics Engineering at Polytechnic University of Turin

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2021-01-23 19:01 更新 我爱喝牛奶G •  2070