干货,ADC学习笔记!

摩尔学堂 2024-06-18 15:27

1 ADC概念

现在我们对测温已经习以为常,电子温度计对着你手腕,或额头,或耳朵,滴的一声,温度就显示出了,这个过程就涉及本文要介绍的模数转换。

模数转换,即Analog-to-Digital Converter,常称ADC,是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件,比如将模温度感器产生的电信号转为控制芯片能处理的数字信号0101,这样ADC就建立了模拟世界的传感器和数字世界的信号处理与数据转换的联系。

在汽车上,温度传感器和压力传感器通常都采用模拟信号形式,会使用ADC将传感器信号转换成ECU可识别的二进制格式的数字信号。即:首先,这些传感器将温度和压力转换为一定范围内的电压信号;然后通过线束和接插件将电压信号传给ECU,最后ECU的ADC模块将电压信号转换为数字量。


ECU的模数转换部分示意

这里,传感器信号在输入到ADC模块前,需要经过调理电路处理,因为传感器产生的电压信号可能只有几十mV,必须要经过调理电路放大到0-5V,才能输入到ADC。

传感器模拟量采集示意,引自[1]

关于信号调理电路,可参考以上两个链接,再了解ADC概念之后,接下来详细了解ADC处理的基础内容。


2 ADC处理

ADC处理一般要经过采样,保持,量化和编码四个步骤,如下所示:

ADC处理过程示意,引自[2]

2.1 采样和保持

采样是将时间上连续变化的信号,转换为时间上离散的信号,即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲,脉冲的幅度取决于输入模拟量。这里采样需遵循采样定理,即当采样频率大于模拟信号中最高频率成分的两倍时,采样值才能不失真的反映原来模拟信号。

信号的采样与保持示意,引自[2]

模拟信号经采样后,得到一系列样值脉冲,如上右上图。采样脉冲宽度一般是很短暂的,在下一个采样脉冲到来之前,应暂时保持所取得的样值脉冲幅度,如上右下图,以便进行转换。因此,在采样电路之后须加保持电路。

采样保持电路原理示意,引自[3]

2.2 量化和编码

输入的模拟信号电压经过采样保持后,得到的是阶梯波。而该阶梯波仍然是一个可以连续取值的模拟量。但n位数字量只能保持    个数值。因此,用数字量来表示连续变化的模拟量时就有一个类似于四舍五入的近似问题。将采样后的样值脉冲电平归化到与之接近的离散电平之上,这个过程称为量化。指定的离散电平称为量化电平    ,两个量化电平之间的差值称为量化单位 Δ ,即1LSB ,位数越多,量化等级越细,Δ就越小。

引自[2]

引自[5]

引自[5]

引自[2]

3 ADC技术参数

3.1 转换精度

(1) 分辨率resolution

ADC的分辨率表示ADC对输入信号的分辨能力,其根据满程电压和ADC输出二进制数的位数决定,如下所示:不同的满程电压下,分辨率不同;不同的ADC输出二进制数的位数,分辨率也不同。

引自[5]

(2)转换误差

转换误差通常是以输出误差的最大值形式(即上面所述的量化误差)给出。它表示ADC实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。例如量化误差为±Δ/2±/2,这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于 Δ/2/2 。

3.2 转换速率

转速速率是指ADC从转换控制信号到来开始,到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间的倒数。ADC的转换速率与转换电路的类型有关,不同类型的转换器转换速度相差甚远。这里所提到的转换电路,也就是ADC实现的电路将在《一篇易懂的模数转换器(ADC)学习笔记2》介绍。

总体来说不同的分辨率和转换速率的对比情况,如下所示:

引自[2]

本文转自知乎作者:谦益行,谢谢!






7月16日-17日将在上海举办一期高级数模转换器(ADC)课程,本次课程首先深入探讨大规模时间交织 ADC 的交织器拓扑结构,探讨非理想情况、设计注意事项、建模技术和详细案例研究。随后,特别关注对高性能大规模 TI ADC 至关重要的外设块的设计挑战和解决方案,包括输入缓冲器和参考缓冲器。此外,还研究了极限采样器、残差放大器和时钟等关键 SAR ADC 块,通过全面的案例研究介绍了基本概念和先进技术。


--------------------------------------------------------------

今天小编带来了:ISSCC2024套餐,里面有文章、Short Course、PPT、Tutorial等,同学可以拿回去自己学习研究。

ISSCC2024完整资料领取方式如下   

识别关注下方公众号
公众号对话框输入 2024 
由于公众号后台资料容量有限
每份资料有效期为30天,过期会被更新删除
资料仅供个人学习使用,禁止分享与转发!
大家如果需要,请及时下载!

1、深入理解SerDes(Serializer-Deserializer)之一

2、深入理解SerDes(Serializer-Deserializer)之二

3、科普:深入理解SerDes(Serializer-Deserializer)之三

4、资深工程师的ESD设计经验分享

5、干货分享,ESD防护方法及设计要点!

6、科普来了,一篇看懂ESD(静电保护)原理和设计!

7、锁相环(PLL)基本原理 及常见构建模块

8、当锁相环无法锁定时,该怎么处理的呢?

9、高性能FPGA中的高速SERDES接口

10、什么是毫米波技术?它与其他低频技术相比有何特点?

11、如何根据数据表规格算出锁相环(PLL)中的相位噪声

12、了解模数转换器(ADC):解密分辨率和采样率

13、究竟什么是锁相环(PLL)

14、如何模拟一个锁相环

15、了解锁相环(PLL)瞬态响应

16、如何优化锁相环(PLL)的瞬态响应

17、如何设计和仿真一个优化的锁相环

18、锁相环(PLL) 倍频:瞬态响应和频率合成

19、了解SAR ADC

20、了解 Delta-Sigma ADC

21、什么是数字 IC 设计?

22、什么是模拟 IC 设计?

23、什么是射频集成电路设计?

24、学习射频设计:选择合适的射频收发器 IC

25、连续时间 Sigma-Delta ADC:“无混叠”ADC

26、了解电压基准 IC 的噪声性能

27、数字还是模拟?I和Q的合并和分离应该怎么做?

28、良好通信链路性能的要求:IQ 调制和解调

29、如何为系统仿真建模数据转换器?

30、干货!CMOS射频集成电路设计经典讲义(Prof. Thomas Lee)

31、使用有效位数 (ENOB) 对 ADC 进行建模

32、以太网供电 (PoE) 的保护建议

33、保护高速接口的设计技巧

34、保护低速接口和电源电路设计技巧

35、使用互调多项式和有效位数对 ADC 进行建模

36、向 ADC 模型和 DAC 建模添加低通滤波器

37、揭秘芯片的内部设计原理和结构

38、Delta-Sigma ADCs中的噪声简介(一)

39、Delta-Sigma ADCs中的噪声简介(二)

40、Delta-Sigma ADCs 中的噪声简介(三)

41、了解Delta-Sigma ADCs 中的有效噪声带宽(一)

42、了解Delta-Sigma ADCs 中的有效噪声带宽(二)

43、放大器噪声对 Delta-Sigma ADCs 的影响(一)

44、放大器噪声对 Delta-Sigma ADCs 的影响(二)

45、参考电压噪声如何影响 Delta Sigma ADCs

46、如何在高分辨率Delta-Sigma ADCs电路中降低参考噪声

47、时钟信号如何影响精密ADC

48、了解电源噪声如何影响 Delta-Sigma ADCs

49、运算放大器简介和特性

50、使用 Delta-Sigma ADCs 降低电源噪声的影响

51、如何设计带有运算放大器的精密电流泵

52锁定放大器的基本原理

53了解锁定放大器的类型和相关的噪声源

54、用于降低差分 ADC 驱动器谐波失真的 PCB 布局技术

55、干货!《实用的RFIC技术》课程讲义

56、如何在您的下一个 PCB 设计中消除反射噪声

57、硅谷“八叛徒”与仙童半导体(Fairchild)的故事!   

58、帮助你了解 SerDes!                                    

往期精彩课程分享

1、免费公开课ISCAS 2015 :The Future of Radios_ Behzad Razavi

2、免费公开课:从 5 微米到 5 纳米的模拟 CMOS(Willy Sansen)

3、免费公开课:变革性射频毫米波电路(Harish Krishnaswamy)

4、免费公开课:ESSCIRC2019-讲座-Low-Power SAR ADCs

5免费公开课:ESSCIRC2019-讲座-超低功耗接收器(Ultra-Low-Power Receivers)

6、免费公开课:CICC2019-基于 ADC 的有线收发器(Yohan Frans Xilinx)

7、免费公开课:ESSCIRC 2019-有线与数据转换器应用中的抖动

8、免费公开课:ISSCC2021 -锁相环简介-Behzad Razavi

9、免费公开课:ISSCC2020-DC-DC 转换器的模拟构建块

10、免费公开课:ISSCC2020-小数N分频数字锁相环设计

11、免费公开课:ISSCC2020-无线收发器电路和架构的基础知识(从 2G 到 5G)

12、免费公开课:ISSCC2020-从原理到应用的集成变压器基础

13、免费公开课:ISSCC2021-射频和毫米波功率放大器设计的基础

14、免费公开课:ISSCC 2022-高速/高性能数据转换器系列1(Prof. Boris Murmann)

15、免费公开课:ISSCC 2022-高速/高性能数据转换器系列2(Dr. Gabriele Manganaro)

16、免费公开课:ISSCC 2022-高速/高性能数据转换器系列3(Prof. Pieter Harpe

17、免费公开课:ISSCC 2022-高速/高性能数据转换器系列4(Prof. Nan Sun)






专注于半导体人才培训,在线学习服务平台!


人才招聘服务平台

摩尔学堂 摩尔学堂专注于半导体人才培训,在线培训与学习服务平台,泛IC领域MOOC分享互动平台。 www.moorext.com
评论 (0)
  • 在印度与巴基斯坦的军事对峙情境下,歼10C的出色表现如同一颗投入平静湖面的巨石,激起层层涟漪,深刻印证了“质量大于数量”这一铁律。军事领域,技术优势就是决定胜负的关键钥匙。歼10C凭借先进的航电系统、强大的武器挂载能力以及卓越的机动性能,在战场上大放异彩。它能够精准捕捉目标,迅速发动攻击,以一敌多却毫不逊色。与之形成鲜明对比的是,单纯依靠数量堆砌的军事力量,在面对先进技术装备时,往往显得力不从心。这一现象绝非局限于军事范畴,在当今社会的各个领域,“质量大于数量”都已成为不可逆转的趋势。在科技行业
    curton 2025-05-11 19:09 179浏览
  • 蓝牙耳机是长这个样子,如下图。背部图,如下图。拆开L耳的一侧,有NFC和电池包(501230 3.7V 150mAh)如下图。电池包(501230 3.7V 150mAh)如下图。NFC正面,如下图。NFC背面,如下图。如何理解NFC的工作原理呢,搜集一下相关的资料,如下图。拆开R耳的一侧,PCB正面,如下图。PCB背面,如下图。有两组红黑的线,一组连接到了喇叭,另一组连接到了MIC头上,MIC头参数如下图。蓝牙模块(CSR 8635),有蛇形PCB走线做成天线,节约了天线成本,如下图。该IC介
    liweicheng 2025-05-10 00:45 39浏览
  • ‌磁光克尔效应(Magneto-Optic Kerr Effect, MOKE)‌ 是指当线偏振光入射到磁性材料表面并反射后,其偏振状态(偏振面旋转角度和椭偏率)因材料的磁化强度或方向发生改变的现象。具体表现为:1、‌偏振面旋转‌:反射光的偏振方向相对于入射光发生偏转(克尔旋转角 θK)。2、‌椭偏率变化‌:反射光由线偏振变为椭圆偏振(克尔椭偏率 εK)。这一效应直接关联材料的磁化状态,是表征磁性材料(如铁磁体、反铁磁体)磁学性质的重要非接触式光学探测手段,广泛用于
    锦正茂科技 2025-05-12 11:02 95浏览
  • 递交招股书近一年后,曹操出行 IPO 进程终于迎来关键节点。从 2024 年 4 月首次递表,到 2025 年 4 月顺利通过中国证监会境外发行上市备案,并迅速更新招股书。而通过上市备案也标志着其赴港IPO进程进入实质性推进阶段,曹操出行最快有望于2025年内完成港股上市,成为李书福商业版图中又一关键落子。行路至此,曹操出行面临的挑战依然不容忽视。当下的网约车赛道,早已不是当年群雄逐鹿的草莽时代,市场渐趋饱和,竞争近乎白热化。曹操出行此时冲刺上市,既是背水一战,也是谋篇布局。其招股书中披露的资金
    用户1742991715177 2025-05-10 21:18 57浏览
  • 1.概述MYD-YG2LX采用瑞萨RZ/G2L作为核心处理器,该处理器搭载双核Cortex-A55@1.2GHz+Cortex-M33@200MHz处理器,其内部集成高性能3D加速引擎Mail-G31 GPU(500MHz)和视频处理单元(支持H.264硬件编解码),16位的DDR4-1600 / DDR3L-1333内存控制器、千兆以太网控制器、USB、CAN、SD卡、MIPI-CSI等外设接口,在工业、医疗、电力等行业都得到广泛的应用。米尔基于瑞萨RZ/G2L开发板本文主要介绍基于MYD-Y
    米尔电子嵌入式 2025-05-09 17:38 25浏览
  • 体积大小:14*11*2.6CM,电气参数:输入100V-240V/10A,输出16V24A。PCB 正面如下图。PCB 背面如下图。根据实际功能可以将PCB分成几部分:EMI滤波,PFC电路,LLC电路。EMI滤波区域,两级共模电感,LN各用了保险丝加压敏电阻,继电器(HF32FV-G)用来切除NTC的,为了提高效率点,如下图。PFC电路区域,如下图。LLC电路区域,如下图。详细分析一下该电源用的主要IC还有功率器件。AC侧采用了两颗整流桥进行并联,器件增加电流应力,如下图。共模电感都有放电针
    liweicheng 2025-05-10 20:03 42浏览
  • 行车记录仪是长这个样子的,如下图。从前面拆去玻璃挡板,可以清晰的看见里面的部件,5个按键电路板,液晶显示屏,摄像头,喇叭,电池包,还有一块主电路板。液晶显示屏正面,如下图。液晶显示屏背面,如下图。喇叭,如下图。5个按键的电路板,MENU,DOWN,POWER,UP,OK总共5个按键功能,导线连接到主电路板上,如下图。电池包,303040聚合物锂电池,3.7V,300mAH,如下图。如下图。摄像头,如下图。拿去摄像头外壳,如下图。分离广角聚集镜头和PCB板,如下图。广角聚焦镜头,具体结构如下图。P
    liweicheng 2025-05-09 22:50 32浏览
  •         信创产业含义的“信息技术应用创新”一词,最早公开信息见于2019年3月26日,在江苏南京召开的信息技术应用创新研讨会。本次大会主办单位为江苏省工业和信息化厅和中国电子工业标准化技术协会安全可靠工作委员会。        2019年5月16日,美国将华为列入实体清单,在未获得美国商务部许可的情况下,美国企业将无法向华为供应产品。       2019年6
    天涯书生 2025-05-11 10:41 128浏览
  • 【拆解】+CamFi卡菲单反无线传输器拆解 对于单反爱好者,想要通过远程控制自拍怎么办呢。一个远程连接,远程控制相机拍摄的工具再合适不过了。今天给大伙介绍的是CamFi卡菲单反无线传输器。 CamFi 是专为数码单反相机打造的无线传输控制器,自带的 WiFi 功能(无需手机流量),不但可通过手机、平板、电脑等设备远程连接操作单反相机进行拍摄,而且还可实时传输相机拍摄的照片到 iPad 和电视等大屏设备进行查看和分享。 CamFi 支持大部分佳能和尼康单反相机,内置可充电锂离子电池,无需相机供电。
    zhusx123 2025-05-11 14:14 92浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍在新能源汽车赛道的残酷洗牌中,威马、爱驰等数十个品牌黯然退场,极越、哪吒汽车也深陷经营困局,“跨界造车” 早已褪去曾经的光环,成为吞噬企业资金与精力的风险泥潭,尤其对上市公司而言,稍有不慎便会被拖入业绩泥沼。当行业共识已清晰显现 —— 新能源汽车市场这片红海正上演着惨烈的生存之战,石头科技创始人昌敬却逆势入局,掌舵极石汽车,其押注造车的抉择,正让本就面临挑战的石头科技主业雪上加霜。2025 年 4 月中旬,昌敬突然清空微博、抖音等社交媒体账号的举动,迅速引爆舆论场。
    华尔街科技眼 2025-05-09 20:53 30浏览
  • 在 AI 浪潮席卷下,厨电行业正经历着深刻变革。AWE 2025期间,万得厨对外首次发布了wan AiOS 1.0组织体超智能系统——通过AI技术能够帮助全球家庭实现从健康检测、膳食推荐,到食材即时配送,再到一步烹饪、营养总结的个性化健康膳食管理。这一创新之举并非偶然的个案,而是整个厨电行业大步迈向智能化、数字化转型浪潮的一个关键注脚,折射出全行业对 AI 赋能的热切渴求。前有标兵后有追兵,万得厨面临着高昂的研发成本与技术迭代压力,稍有懈怠便可能被后来者赶
    用户1742991715177 2025-05-11 22:44 73浏览
  •   基于 2025 年行业权威性与时效性,以下梳理国内知名软件定制开发企业,涵盖综合型、垂直领域及特色技术服务商:   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转型、新能源软件、光伏软件、汽车软件,ERP,系统二次开发,CRM等领域有很多成功案例。   五木恒润科技有限公司:是一家专业的部队信
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 16:13 72浏览
  • 【拆解】+自动喷香机拆解 家里之前买了从PDD买了一个小型自动喷香机放在厕所里。来增加家里的温馨感,这东西看着确实小巧,精致。可是这东西吧,耗电就是快,没过几天就没电了。今个就让我拆开看看什么在捣鬼。如下是产品的实物和宣传图: 由于螺丝孔太小和限位很深。对于我的螺丝刀套装没用。只能使用那种螺丝刀细头,同时又长的小螺丝刀进行拆解 拧下三颗螺丝钉,用一字螺丝刀撬开外壳,内部结构就呈现在眼前。 内部构造相当简单,部件没多少。就是锂电池供电,通过MCU实现按键控制,段码屏控制,LE
    zhusx123 2025-05-10 19:55 56浏览
  •   定制软件开发公司推荐清单   在企业数字化转型加速的2025年,定制软件开发需求愈发多元复杂。不同行业、技术偏好与服务模式的企业,对开发公司的要求大相径庭。以下从技术赛道、服务模式及行业场景出发,为您提供适配的定制软件开发公司推荐及选择建议。   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 15:55 106浏览
我要评论
0
0