[關(guān)鍵字]：ADC  指數  模擬數字轉換器

[導讀]為增進(jìn)大家對ADC模擬數字轉換器的認識，本文將對ADC模擬數字轉換器基本原理、ADC模擬數字轉換器輸入類(lèi)型予以介紹。

ADC有什么作用? ADC可以將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘?。為增進(jìn)大家對ADC模擬數字轉換器的認識，本文將對ADC模擬數字轉換器基本原理、ADC模擬數字轉換器輸入類(lèi)型予以介紹。

一、ADC基本原理

這種轉換器的基本原理是把輸入的模擬信號按規定的時(shí)間間隔采樣，并與一系列標準的數字信號相比較，數字信號逐次收斂，直至兩種信號相等為止。然后顯示出代表此信號的二進(jìn)制數，模擬數字轉換器有很多種，如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同模擬數字轉換器功能相反的稱(chēng)為“數字模擬轉換器”，亦稱(chēng)“譯碼器”，它是把數字量轉換成連續變化的模擬量的裝置，也有許多種和許多形式。

二、ADC的輸入類(lèi)型

1、單端輸入

具有單端輸入的ADC將模擬輸入電壓相對于地進(jìn)行數字化。單端輸入可簡(jiǎn)化ADC驅動(dòng)器要求，降低信號鏈的復雜性并降低功耗。單端輸入可以是單極性或雙極性，其中單端單極性ADC上的模擬輸入僅在GND上方擺動(dòng)(0V至VFS，其中VFS是由參考電壓確定的滿(mǎn)量程輸入電壓)和單端雙極性ADC上的模擬輸入也稱(chēng)為真雙極性，在GND(±VFS)之上或之下擺動(dòng)。

2、偽差分輸入

具有偽差分輸入的ADC在有限范圍內數字化差分模擬輸入電壓(IN + - IN-)。 IN +輸入具有實(shí)際模擬輸入信號，而IN-輸入具有受限范圍。

偽差分單極性ADC在0V范圍內數字化差分模擬輸入電壓(IN + - IN-)到VFS。在此范圍內，在IN +引腳上驅動(dòng)的單端單極性輸入信號相對于信號接地參考電平進(jìn)行測量，由IN-引腳驅動(dòng)。 IN +引腳允許從GND擺動(dòng)到VFS，而IN-引腳限制在GND±100mV左右。

偽差分雙極ADC將差分模擬數字化輸入電壓(IN + - IN-)在±VFS / 2的范圍內。在此范圍內，在IN +引腳上驅動(dòng)的單端雙極性輸入信號相對于在IN-引腳上驅動(dòng)的信號中間參考電平進(jìn)行測量。允許IN +引腳從GND擺動(dòng)到VFS，而IN-引腳限制在VFS / 2±100mV左右。

偽差分真雙極ADC數字化差分模擬輸入電壓(IN + - IN-)在±VFS范圍內。在此范圍內，在IN +引腳上驅動(dòng)的真雙極性輸入信號相對于信號接地參考電平進(jìn)行測量，由IN-引腳驅動(dòng)。允許IN +引腳擺幅高于或低于GND至±VFS，而IN-引腳限制在GND±100mV左右。

偽差分輸入有助于分離信號來(lái)自ADC地的地，允許消除小的共模電壓。它們還允許以ADC地為參考的單端輸入信號。偽差分ADC非常適合需要直流共模電壓抑制的應用，單端輸入信號以及不需要差分驅動(dòng)器復雜性的應用。偽差分輸入簡(jiǎn)化了ADC驅動(dòng)器的要求，降低了信號鏈的復雜性并降低了功耗。

3、全差分輸入

具有完全差分輸入的ADC差分輸入在±VFS范圍內數字化差分模擬輸入電壓(IN + - IN-)。在此范圍內，IN +和IN-引腳應相對于彼此異相驅動(dòng)180°，以固定共模電壓為中心，例如VREF / 2±50mV。在大多數全差分ADC中，IN +和IN-引腳都允許從GND擺動(dòng)到VFS(圖3a)，而在全差分真雙極性ADC中，IN +和IN-引腳都允許擺動(dòng)到高于或低于GND至±VFS(圖3b)。

全差分輸入提供比單端或偽差分輸入更寬的動(dòng)態(tài)范圍和更好的SNR性能。全差分ADC非常適合要求最高性能的應用。

4、具有寬輸入共模的差分輸入

帶差分輸入的ADC將電壓差數字化在IN +和IN-引腳之間，支持寬共模輸入范圍。 IN +和IN-上的模擬輸入信號可以彼此具有任意關(guān)系。在大多數差分ADC中，IN +和IN-都保持在GND和VFS之間，而在差分真雙極性ADC中，IN +和IN-引腳都允許在GND之上或之下擺動(dòng)到±VFS。差分輸入非常適合需要寬動(dòng)態(tài)范圍和高共模抑制的應用。作為最靈活的ADC輸入類(lèi)型之一，具有差分輸入的ADC還可以數字化其他類(lèi)型的模擬輸入信號，如單端單極性，偽差分單極性/雙極性和全差分。