什么是A/D轉換器的轉換精度與轉換速度?
發布時間:2011/9/7 10:06:01 訪問次數:12217
(1)A/D轉換器的轉換精度 DAC8165IAPW
在單片集成的A/D轉換器中也采用分辨率(又稱分解度)和轉換誤差來描述轉換精度。
分辨率以輸出二進制數或十進制數的位數表示,它說明A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講,咒位二進制數字輸出的A/D轉換器應能區分輸入模擬電壓的2"個不同等級大小,能區分輸入電壓的最小差異為FSR/2"(滿量程輸入的1/2"),所以分辨率所表示的是A/D轉換器在理論上能達到的精度。例如AlD轉換器的輸出為10位二進制數,最大輸入信號為5V,那么這個轉換器的輸出應能區分出輸入信號的最小差異為5V/210=4.88mV。
轉換誤差通常以輸出誤差最大值的形式給出,它表示實際輸出的數字量和理論七應有的輸出數字量之間的差別,一般多以最低有效位的倍數給出。例如給出轉換誤差<±LSB/2,這就表明實際輸出的數字量和理論上應得到的輸出數字量之間的誤差小于最低有效位的半個字。
有時也用滿量程輸出的百分數給出轉換誤差。例如A/D轄換器的輸出為十進制的3×1/2位(即所謂三位半),轉換誤差為±0.005%FSR,則滿量程輸出為1999,最大輸出誤差小于最低位的1。
通常單片集成A/D轉換器的轉換誤差已經綜合地反映了電路內部各個元、器件及單元電路偏差對轉換精度的影響,所以無需再分別討論這些因素各自對轉換精度的影響了。
還應指出,手冊上給出的轉換精度都是在一定的電源電壓和環境溫度下得到的數據。如果這些條件改變了,將引起附加的轉換誤差。例如10位二進制輸出的A/D轉換器AD5 71在室溫(±25℃)和標準電源電壓(V+=+5V、V-=-15V)下轉換誤差≤±LSB/2,而當環境溫度
從0℃變到70℃時,可能產生±1LSB的附加誤差。如果正電源電壓在+4.5~+5.5V范圍內變化,或者負電源電壓在-16~-13.5V范圍內變化時,最大的轉換誤差可達±2LSB。因此,為獲得較高的轉換精度,必須保證供電電源有很好的穩定度,并限制環境溫度的變化。
對于那些需要外加參考電壓的A/D轉換器,尤其需要保證參考電壓應有的穩定度。
(2) A/D轉換器的轉換速度 DFB2005
AlD轉換器的轉換速度主要取決于轉換電路的類型,不同類型A/D轉換器的轉換速度相差甚為懸珠。
并聯比較型A/D轉換器的轉換速度最快。例如,8位二進制輸出的單片集成A/D轉換器轉換時間可以縮短至50ns以內。
逐次漸近型A/D轉換器的轉換速度次之。多數產品的轉換時間都在lO~100μs之間。
個別速度較快的8位A/D轉換器轉換時間可以不超過lμs。
相比之下間接A/D轉換器的轉換速度要低得多了。目前使用的雙積分型A/D轉換器轉換時間多在數十毫秒至數百毫秒之間。
此外,在組成高速A/D轉換器時還應將取樣保持電路的獲取時間(即取樣信號穩定地建立起來所需要的時間)計入轉換時間之內。一般單片集成取樣一保持電路的獲取時間在幾微秒的數量級,和所選定的保持電容的電容量大小很有關系。
(1)A/D轉換器的轉換精度 DAC8165IAPW
在單片集成的A/D轉換器中也采用分辨率(又稱分解度)和轉換誤差來描述轉換精度。
分辨率以輸出二進制數或十進制數的位數表示,它說明A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。從理論上講,咒位二進制數字輸出的A/D轉換器應能區分輸入模擬電壓的2"個不同等級大小,能區分輸入電壓的最小差異為FSR/2"(滿量程輸入的1/2"),所以分辨率所表示的是A/D轉換器在理論上能達到的精度。例如AlD轉換器的輸出為10位二進制數,最大輸入信號為5V,那么這個轉換器的輸出應能區分出輸入信號的最小差異為5V/210=4.88mV。
轉換誤差通常以輸出誤差最大值的形式給出,它表示實際輸出的數字量和理論七應有的輸出數字量之間的差別,一般多以最低有效位的倍數給出。例如給出轉換誤差<±LSB/2,這就表明實際輸出的數字量和理論上應得到的輸出數字量之間的誤差小于最低有效位的半個字。
有時也用滿量程輸出的百分數給出轉換誤差。例如A/D轄換器的輸出為十進制的3×1/2位(即所謂三位半),轉換誤差為±0.005%FSR,則滿量程輸出為1999,最大輸出誤差小于最低位的1。
通常單片集成A/D轉換器的轉換誤差已經綜合地反映了電路內部各個元、器件及單元電路偏差對轉換精度的影響,所以無需再分別討論這些因素各自對轉換精度的影響了。
還應指出,手冊上給出的轉換精度都是在一定的電源電壓和環境溫度下得到的數據。如果這些條件改變了,將引起附加的轉換誤差。例如10位二進制輸出的A/D轉換器AD5 71在室溫(±25℃)和標準電源電壓(V+=+5V、V-=-15V)下轉換誤差≤±LSB/2,而當環境溫度
從0℃變到70℃時,可能產生±1LSB的附加誤差。如果正電源電壓在+4.5~+5.5V范圍內變化,或者負電源電壓在-16~-13.5V范圍內變化時,最大的轉換誤差可達±2LSB。因此,為獲得較高的轉換精度,必須保證供電電源有很好的穩定度,并限制環境溫度的變化。
對于那些需要外加參考電壓的A/D轉換器,尤其需要保證參考電壓應有的穩定度。
(2) A/D轉換器的轉換速度 DFB2005
AlD轉換器的轉換速度主要取決于轉換電路的類型,不同類型A/D轉換器的轉換速度相差甚為懸珠。
并聯比較型A/D轉換器的轉換速度最快。例如,8位二進制輸出的單片集成A/D轉換器轉換時間可以縮短至50ns以內。
逐次漸近型A/D轉換器的轉換速度次之。多數產品的轉換時間都在lO~100μs之間。
個別速度較快的8位A/D轉換器轉換時間可以不超過lμs。
相比之下間接A/D轉換器的轉換速度要低得多了。目前使用的雙積分型A/D轉換器轉換時間多在數十毫秒至數百毫秒之間。
此外,在組成高速A/D轉換器時還應將取樣保持電路的獲取時間(即取樣信號穩定地建立起來所需要的時間)計入轉換時間之內。一般單片集成取樣一保持電路的獲取時間在幾微秒的數量級,和所選定的保持電容的電容量大小很有關系。
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