模擬工程師必知必會:帶你全方位學習模數(shù)轉換器二

　　缺點：在高于14位分辨率情況下，價格較高;傳感器產(chǎn)生的信號在進行模/數(shù)轉換之前需要進行調理，包括增益級和濾波，這樣會明顯增加成本。

　　2.積分型ADC

　　積分型ADC又稱為雙斜率或多斜率ADC，它的應用也比較廣泛。它由1個帶有輸入切換開關的模擬積分器、1個比較器和1個計數(shù)單元構成，通過兩次積分將輸入的模擬電壓轉換成與其平均值成正比的時間間隔。與此同時，在此時間間隔內利用計數(shù)器對時鐘脈沖進行計數(shù)，從而實現(xiàn)A/D轉換。

　　積分型ADC兩次積分的時間都是利用同一個時鐘發(fā)生器和計數(shù)器來確定，因此所得到的D表達式與時鐘頻率無關，其轉換精度只取決于參考電壓VR。此外，由于輸入端采用了積分器，所以對交流噪聲的干擾有很強的抑制能力。能夠抑制高頻噪聲和固定的低頻干擾(如50Hz或60Hz)，適合在嘈雜的工業(yè)環(huán)境中使用。這類ADC主要應用于低速、精密測量等領域，如數(shù)字電壓表。

　　優(yōu)點：分辨率高，可達22位;功耗低、成本低。

　　缺點：轉換速率低，轉換速率在12位時為100～300SPS。

　　3.并行比較A/D轉換器

　　并行比較ADC主要特點是速度快，它是所有的A/D轉換器中速度最快的，現(xiàn)代發(fā)展的高速ADC大多采用這種結構，采樣速率能達到1GSPS以上。但受到功率和體積的限制，并行比較ADC的分辨率難以做的很高。

　　這種結構的ADC所有位的轉換同時完成，其轉換時間主取決于比較器的開關速度、編碼器的傳輸時間延遲等。增加輸出代碼對轉換時間的影響較小，但隨著分辨率的提高，需要高密度的模擬設計以實現(xiàn)轉換所必需的數(shù)量很大的精密分壓電阻和比較器電路。輸出數(shù)字增加一位，精密電阻數(shù)量就要增加一倍，比較器也近似增加一倍。

　　并行比較ADC的分辨率受管芯尺寸、輸入電容、功率等限制。結果重復的并聯(lián)比較器如果精度不匹配，還會造成靜態(tài)誤差，如會使輸入失調電壓增大。同時，這一類型的ADC由于比較器的亞穩(wěn)壓、編碼氣泡，還會產(chǎn)生離散的、不精確的輸出，即所謂的“火花碼”。

　　優(yōu)點：模/數(shù)轉換速度最高。

　　缺點：分辨率不高，功耗大，成本高。

　　4.壓頻變換型ADC

　　壓頻變換型ADC是間接型ADC，它先將輸入模擬信號的電壓轉換成頻率與其成正比的脈沖信號，然后在固定的時間間隔內對此脈沖信號進行計數(shù)，計數(shù)結果即為正比于輸入模擬電壓信號的數(shù)字量。從理論上講，這種ADC的分辨率可以無限增加，只要采用時間長到滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數(shù)的寬度即可。

　　優(yōu)點：精度高、價格較低、功耗較低。

　　缺點：類似于積分型ADC，其轉換速率受到限制，12位時為100～300SPS。