模數(shù)轉(zhuǎn)換器即a/d轉(zhuǎn)換器,或簡(jiǎn)稱adc,通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義,僅僅表示一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn),比較常見(jiàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率是指,對(duì)于允許范圍內(nèi)的模擬信號(hào),它能輸出離散數(shù)字信號(hào)值的個(gè)數(shù)。這些信號(hào)值通常用二進(jìn)制數(shù)來(lái)存儲(chǔ),因此分辨率經(jīng)常用比特作為單位,且這些離散值的個(gè)數(shù)是2的冪指數(shù)。例如,一個(gè)具有8位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號(hào)編碼成256個(gè)不同的離散值(因?yàn)?^8=256),從0到255(即無(wú)符號(hào)整數(shù))或從-128到127(即帶符號(hào)整數(shù)),至于使用哪一種,則取決于具體的應(yīng)用。
分辨率同時(shí)可以用電氣性質(zhì)來(lái)描述,使用單位伏特。使得輸出離散信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)變化所需的最小輸入電壓的差值被稱作最低有效位(leastsignificantbit,lsb)電壓。這樣,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率q等于lsb電壓。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電壓分辨率等于它總的電壓測(cè)量范圍除以離散電壓間隔數(shù):
這里n是離散電壓間隔數(shù)。
這里efsr代表滿量程電壓范圍,即是總的電壓測(cè)量范圍,即輸入?yún)⒖几唠妷号c輸入?yún)⒖嫉碗妷旱牟钪怠?br> 這里vrefhi和vreflow是轉(zhuǎn)換過(guò)程允許電壓的上下限。
m為adc模塊的精度的位數(shù)
正常情況下,電壓間隔數(shù)等于
這里m是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率,以比特為單位。