12为adc采样精确多少，当AD转换器的满标度输入电压为5V时8位12位ADC的绝对量化误

来源：整理时间：2024-07-24 14:59:46 编辑：亚灵电子网手机版

本文目录一览

1，当AD转换器的满标度输入电压为5V时8位12位ADC的绝对量化误
2，单片机12位精度AD采集时满值输出不是4096
3，如何计算AD的精确度参考电压22V12位AD
4，什么是10位ADC和12位ADC
5，ADC的采样率
6，12位adc的分辨率计算
7，STC AD采样如何准确得到基准电压和VCC
8，12位的ADC16通道28通道的输入多路选择器两个采样保持器

1，当AD转换器的满标度输入电压为5V时8位12位ADC的绝对量化误

8位有2^8=256个分度，绝对误差，5V/256，12位有2^12=4096个分度，绝对误差，5V/4096。

当AD转换器的满标度输入电压为5V时8位12位ADC的绝对量化误

2，单片机12位精度AD采集时满值输出不是4096

12位的ADC，最大值应该是4095。12位表示一共有2^12=4096种可能，别忘了还有一个0呢。

单片机12位精度AD采集时满值输出不是4096

3，如何计算AD的精确度参考电压22V12位AD

精度与AD性能、参考电压的精度、稳定度及电路等有关。按照你的参数，只能计算分辨率。单极性AD：分辨率为：2.2V/2^12=0.000537109375V=0.537109375mV双极性AD：分辨率为：2.2V/2^11=0.00107421875V=1.07421875mV

搜一下：如何计算AD的精确度，参考电压2.2V，12位AD;

如何计算AD的精确度参考电压22V12位AD

4，什么是10位ADC和12位ADC

10位就是10位二进制数的意思,即0000000000-1111111111等于10进制的0-1023 10位ADC就是精度了分为1024级的AD转换 12位就是10位二进制数的意思,即000000000000-111111111111等于10进制的0-4095 12位ADC就是精度了分为4096级的AD转换

5，ADC的采样率

模拟信号在时域上是连续的，因此可以将它转换为时间上连续的一系列数字信号。这样就要求定义一个参数来表示新的数字信号采样自模拟信号速率。这个速率称为转换器的采样率（sampling rate）或采样频率（sampling frequency）。可以采集连续变化、带宽受限的信号（即每隔一时间测量并存储一个信号值），然后可以通过插值将转换后的离散信号还原为原始信号。这一过程的精确度受量化误差的限制。然而，仅当采样率比信号频率的两倍还高的情况下才可能达到对原始信号的忠实还原，这一规律在采样定理有所体现。由于实际使用的模拟数字转换器不能进行完全实时的转换，所以对输入信号进行一次转换的过程中必须通过一些外加方法使之保持恒定。常用的有采样-保持电路，在大多数的情况里，通过使用一个电容器可以存储输入的模拟电压，并通过开关或门电路来闭合、断开这个电容和输入信号的连接。许多模拟数字转换集成电路在内部就已经包含了这样的采样-保持子系统。

6，12位adc的分辨率计算

个人理解不一定正确，分辨率就是最小刻度精度与整个系统有关，比如1v电压你这个系统测量出来的是多少伏假如只考虑参考电压的温漂一个系统，参考电压2.048v，12bit ADC，测量1v的直流输入，理论上应该是：m1=2.048/4096=2000，那么根据这个采样值得到的真实电压为：2000*2.048/4096=1v如果参考电压发生了变化，变成2.5v了，那么实际测量值为：1638.4，考虑到采样值是整数，所以实际值可能是1638，因为参考电压是系统的“参考电压”（有点绕），那么我们认为他是准确的，也就是我们认为他还是没变就应该是2.048v了，这样根据这个采样值算出来的电压为：1638*2.048/4096=0.819v，这个误差为：18.1%，这个其实就是(2.5-2.048)/2.5=18.08%（因为采样是整数，所以这个与18.1%有些差别）从这儿可以看到，虽然ADC的最小刻度没变，但是精度却很差，可以对应到我们常用的米尺为：尺子的最小刻度没变，但是由于热胀冷缩尺子整个变长（或变短）了，所以测量得到的物体的尺寸也不对了，但是这个尺子还是能够按照最小刻度来区分两个不同物体谁长谁短，只不过绝对值已经不对了。这个也就是ADC的分辨率和精度的关系从上面的例子可以大概得到选取ADC基准源的方法，不考虑系统其他部分的误差，那么测量误差=基准误差（实际上由于整个系统其他部分也不是理想的，所以测量误差>基准误差）假设12Bit ADC，那么分辨率为1/4096，如果我们想达到1/4096的精度，也就是对于实际1v的输入我们希望测量的结果为：0.999755859375 ~ 1.000244140625之间这样基准电源的误差<1/4096，假设我们的系统工作范围为30℃，那么对应的温漂为：(1/4096)/30*1e6=8.13ppm/℃adc的重要参数1、转换速度所谓的转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟信号到数字信号的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级属中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是ksps和Msps，表示每秒采样千/百万次（kilo / Million Sam

7，STC AD采样如何准确得到基准电压和VCC

这款芯片我没有用过。通常 ADC 参考电压 VREF 的选择，由程序设置内部控制字决定，可设置为内部 VREF（通常是2.5V）、Vcc（5V）或外部引脚输入(通常是2.5V)。我没明白你采用哪种基准源。选用 Vcc 做基准是最差的质量。选用2.5V基准源时，测量精度与电源电压无关。外接TL431时，紧挨着输入脚用1~2uF钽电容并联高瓷介电容接地。校准测量误差时，不能把外部输入的基准源（TL431）作为被采集信号输入，应该另外搭建基准源供采集。ADC测量的稳定性是最重要的，绝对误差程序容易修正。由于数字电路的高频干扰，采集直流电压应该由程序设置循环，连续采集几次，求出平均值。如果 ADC 模拟输入电压范围是 0 ~ 5 V，采集数据对应值是 0 ~ 1023 。

使用一个引脚来釆集基准，就是2.5伏那个，如果是8位，电源是5伏，那釆来的值就是128如果电源为4伏，此时基准仍是2.5伏，那釆来的值大于128根据釆来的值的差计算出当前的电源电压，就可精确得到釆集值了。另外stc单片机的基准电压就是比电源电压低0.几伏的一个电压单片机的运算能力有限，不可能每次釆集都先算下电源电压，但电源也不可能变化很快，所以可以每釆集几十次再算次基准。或者每次上电时釆集一次。

电路设计再检查一遍，滤波和抗干扰要做好，431有最低工作电流限制的，你再计算核对一下再看看别人怎么说的。

8，12位的ADC16通道28通道的输入多路选择器两个采样保持器

大致意思如下（芯片型号不一定正确，如有巧合纯属偶然）：16个模拟信号输入（接口） -> ADG408（2片）8选1模拟通道开关 -> LF398（2片）采样保持芯片（分别连接1个模拟通道开关后面） -> 双通道ADC（12位，0~4095编码）。 12位是ADC芯片的指标，对输入信号采用12位二进制数编码。16通道是此设备能测量16个输入的模拟信号。2*8是说有2个多路选择器，每个选择器都是8选1的（8入1出）。有2个多路选择器，所以有两个采样保持器了，分别对应一个。这样的电路能实现同步测量2个通道。假如输入1~16个模拟信号，1~8接入一个多路选择器，9~16接入另一个。然后软件控制一个是从1~8选一个，从9~16选一个，采样保持之后，ADC再采这两个数。

将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称a/d转换器或adc,analog to digital converter）.模数转换器是连接模拟和数字世界的一个重要接口。A/D转换器将现实世界的模拟信号变换成数字位流以进行处理、传输及其他操作。 A/D转换器的选择是至关重要的。所选择的A/D转换器应能确保模拟信号在数字位流中被准确地表示，并提供一个具有任何必需的数字信号处理功能的平滑接口，这一点很重要。目前的高速A/D转换器已被应用于各种仪表、成像以及通信领域中。对用户而言，所有这些应用都有着相似的要求，即以较低的价格实现更高的性能。在选择高速A/D转换器时，设计师必须考虑下面几个因素： ● 终端系统的要求 ● 成本 ● 分辨率或精度 ● 速度 ● 性能对终端系统要求的清晰了解将简化A/D转换器的选择过程。在某些场合，它可以把所需考虑的选择参数限制为屈指可数的几个。例如，很多超声波应用采用的是每个通道需要一个A/D的数字光束成形系统。对于一个具有多达256个通道的系统而言，具有多通道和低功耗的A/D转换器是一个合适的选择。对于8进制A/D转换器来说，超声波应用是主要的终端应用。位于A/D之后的DSP或ASIC所使用的电源电压也是必需加以考虑的。越来越多的高速A/D将采用3V、2.5V和1.8V的工作电源。价格是始终需要考虑的因素。如今的转换器设计师正在制作性价比更为优越的A/D。速度与分辨率的关系目前的高速A/D最初是按速度和分辨率进行分类的。转换器的速度是指A/D能够进行转换的取样速率或每秒的取样数量。对于高速A/D来说，速度以百万取样每秒(Msps)为计量单位。分辨率是指转换器能够复制的位数精度：分辨率越高，则结果越精确。分辨率以位来计量。目前市场上的高速A/D的分辨率为8～16位，速度为2～4Gsps。速度和分辨率始终是一对矛盾。分辨率的增加通常会导致可实现速度的降低。如今的A/D设计师拥有更快的处理方法和更多的架构以便从中选择有助于解决速度和分辨率这一对矛盾的转换器：目前已有16位 20 Msps、10位 300 Msps和8位 1Gsps的A/D。高速A/D的常用架构有闪存型（flash）、半闪存型（semi-flash）、SAR型和流水线型四种。 SAR型 A/D通常具有10～16位的分辨率。SAR的架构基于一个比较器。若要获得n位的分辨率，逐次逼近转换器就必须执行n次比较器操作，并把每一次的结果都存储在寄存器中。一个12位转换器需要12个时钟周期来完成一次转换。这种转换器的优点是硅片尺寸小、功耗低且精度高。缺点是取样速度慢，输入带宽低。闪存型A/D的分辨率被限制为8位。闪存型A/D的架构基于比较器组，总共有2n-1个比较器。一个8位A/D需要256个比较器。闪存型A/D可并行执行多个转换，因此能达到非常高的速度。闪存型A/D的优点是高输入带宽和非常高的速度（达到1～4Gsps）。缺点是功耗大、输入电容大且分辨率低。流水线型A/D可提供12～16位分辨率。流水线型A/D由无数个连续的级组成，每一级都包括一个跟踪/保持（T/H）电路、一个低分辨率A/D和D/A以及一个包含用于提供增益的级间放大器的加法电路。流水线型A/D的优点在于功耗低，取样速率能达到100～300Msps。缺点是这种A/D要求50%的占空因数以及最小的时钟频率。一旦确定了合适的速度/分辨率组合，设计师仍然能够从市场上的几百种A/D中选出最合适的一个。对终端应用更为深入的了解将揭示对附加性能的要求。用于评定A/D的最常用性能参数如下： ● 信噪比（SNR） ● 信号与噪声加失真之和之比（SINAD） ● 无寄生动态范围（SFDR） ● 差分线性误差（DNL或DLE） ● 积分线性误差（INL或ILE） ● 有效位数（ENOB） ● 增益误差 ● 功耗成像应用医学成像应用通常要求取样速率高于40Msps的10～12位A/D。高端应用可能要求更高的分辨率：14～16位。A/D的性能对于图像质量是至关重要的。对于DBF超声波应用而言，其目标是以最小的功耗和最低的成本提供最佳的图像质量。 ENOB是用于评价图像质量的一个关键参数。对于一个10位转换器而言，ENOB越接近10，图像的再现质量越好。关注的频率通常在10～20MHz之间。观察A/D的ENOB与频率的关系曲线（见图1），理想的情况是曲线在所关注的带宽内保持平坦。如果未提供曲线，则可根据SINAD与频率的关系曲线以及下面的公式推导出ENOB与频率的关系：6.02n 1.76 = SINAD，这里，n代表ENOB。例如：图1中的曲线示出了一个10位A/D（SPT7883）的SINAD性能。在10和20MHz条件下计算出的SINAD值分别为60dB和59dB。解出方程中的n值，即可得出10MHz和20MHz时的ENOB分别为9.67和9.5。仪表应用数据采集应用需要取样速率高于20Msps的14～16位A/D。一般而言，仪表应用采用了品种更加繁多的数据转换器。转换器的选择对终端应用的依存程度很高。例如，取样示波器对电压输入进行取样并绘出一幅输出波形。在这种情况下，8～10位的分辨率便足够了，但是需要更高的速度（＞20Msps），以便能以更快的速度进行取样。为精确地显示电压，精度、偏移增益和线性度也是关键因素。通信应用通信应用需要取样速率高于80Msps的12～14位A/D。A/D对复杂的波形进行数字化，这样，利用一个DSP或ADIC就能执行解调操作。通常采用两个A/D对正交信号进行取样，以抽取用于处理的I和Q信号分量。在基带取样应用中，转换器的动态性能并不重要，这是因为被抽样的是低频和带限信号。由于信号分量是直流，因此诸如增益和偏移等技术参数是重要的。例如，如果基带转换器具有较大的直流偏差，这将表现为直接叠加在有用信号上的未调制载波。如果信号足够大，它将完全阻断所需的载波。 A/D的INL和DNL性能也会限制接收机的性能。通常情况下，DNL被认为是产生A/D量化噪声的根源之一。但是，在很小的信号电平（位于或接近接收机的基准信号灵敏度）下，DNL误差会在A/D中导致视在增益误差，从而引发高达6dB的误差。基带A/D可以是低成本、低功耗和低取样速率的器件。在IF取样应用中，所有的RF信号都被转换成较低的频率以便于检波。大多数2G、2.5G和3G应用的IF频率均介于150～250MHz之间。A/D必须具有较快的时钟速率和非常宽的输入带宽。 SNR和SFDR也是至关重要的规格。WCDMA应用采用一个多载波平台以同时对几百个信号进行数字化。重要的是转换器不能产生干扰有用信号的寄生信号。这些寄生信号可能表现为谐波或交调分量，它们将导致接收机性能的劣化。