在科研、生產中，要經常進行模擬量的測量和控制。為了對溫度、壓力、流量、速度、位移等物理量進行測量和控制，都是通過各種傳感器把上述物理量轉換成模擬物理量的電信號，即模擬電信號；將模擬電信號經過處理并轉換成計算機能識別的數字量，送進計算機，這就是a／d變換過程或稱為數據采集。目前大部分傳感器輸出的仍是電壓或電流等模擬信號，所以往往需要將這些模擬信號轉換成易于處理和存儲的數字信號。

　　現在常用的a／d轉換器（analog－digital convert，ado）有：積分型、逐次逼近型、并行比較型，∑—△型和流水線型等轉換器。

　　1．積分型a／d轉換器

　　積分型aid轉換器如圖1所示，輸入端采用積分器，所以對高頻噪聲和固定的低頻干擾如50hz或60hz有很強的抑制能力。積分型模數轉換器的采樣速度和帶寬都非常低，轉換速率在12位時為100～300samples／s，但它們的精度可以做得很高，分辨率可高達22位，主要應用于低速、精密測曩等領域。

　　圖1 積分型a／d轉換器

　　2．逐次逼近型a／d轉換器

　　逐次逼近型a／d轉換器如圖2所示，是應用非常廣泛的a／d轉換方式。它由比較器、d／a轉換器、比較寄存器sar、時鐘發生器及邏輯控制電路組成。

　　圖2 逐次逼近型a／d轉換器

　　這種a／d轉換器速度較高，可達1msps，適用于中速率而分辨率要求較高的場合。與其他a／d相比，功耗相當低，在分辨率低于12位時，價格較低；在高于14位分辨率情況下，價格較高。

　　3．并行比較型a／d轉換器

　　并行比較型a／d轉換器如圖3所示，是現今速度最快的a／d轉換器，采樣速率在1gsps以上，又稱為閃爍型a／d轉換器，它主要由電阻分壓網絡、比較器、編碼器等組成。這種結構的a／d轉換器由于不用逐次比較，所有位的轉換同時完成，所以速度大為提高。

　　圖3 并行比較型a／d轉換器

　　這種a／d轉換器速度是最快的，但是由于本身的結構特點，導致分辨率不高、功耗大、成本高。這是因為要提高一位分辨率（使輸出數字量增加一位），便意味著編碼器的輸入要增加一倍，這時精密電阻數量就要增加一倍，比較器也近似增加一倍。還有就是結構重復的并行比較器之間任何失配都會造成靜態誤差，比較器的亞穩態還會產生閃爍碼溫度計氣泡，所以只適用于速度要求特別高的領域，如視頻a／d轉換器等。

　　4．∑-△（增量）調制型a／d轉換器

　　∑—△調制型a／d轉換器又稱為過采樣a／d轉換器，如圖4所示。它的分辨率高，主要應用于高精度數據采集系統，特別是數字音響系統、多媒體、地震勘探儀器、聲納等電子測量等領域。

　　圖4 ∑－△調制型a／d轉換器

　　5．流水線型a／d轉換器

　　為兼顧高速率和高精度的要求，流水線結構的a／d轉換器應運而生。這種a／d轉換器如圖5所示，它結合了串行和閃爍型ado的特點，采用基于流水線結構（pipeline）的多級轉換技術，各級模擬信號之間并行處理，能得到較高的轉換速度為100msps；利用數字校正電路對各級誤差進行校正，保證有較高的精度；所用器件數目與轉換位數成正比，可有效地控制功耗和成本。

　　本實例采用的是流水線結構的12位模一數轉換器（ado）。

　　圖5 流水線型a／d轉換器

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