物理自修系列(106)-模数转换 (ADC)

康师兄

<p class="ql-block"><b style="font-size:18px;">一、模拟信号与数字信号</b></p><p class="ql-block">1. 模拟信号<span style="font-size:18px; color:rgb(25, 25, 25);">(Analogy)</span></p><p class="ql-block">连续变化电信号,音视频波传感器。</p><p class="ql-block">自然信息皆承载,转换数字现奇迹。</p><p class="ql-block">2. 数字信号(DigitaI)</p><p class="ql-block">断续阶跃零一码,抗噪精准传天涯。</p><p class="ql-block">逻辑电路识此语,智能世界奠基它。</p> <p class="ql-block"><b>二、经典模数转换器方案</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:18px;">1、逐次逼近式模数转换器(SAR)</span></p><p class="ql-block">芯片内部有门道,逐次逼近真巧妙。</p><p class="ql-block">高位先置一比高,比较结果见分晓。</p><p class="ql-block">逐位比较往下走,转换精度有担保,</p><p class="ql-block">电路简单成本少,嵌入式里是块宝。</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:15px;">2. </span>高精ADC芯片</p><p class="ql-block">模拟信号变数字,二十四位辨秋毫。</p><p class="ql-block">微伏变化也难逃,音频传感显奇招。</p><p class="ql-block">时钟脉冲细细调,模数转换精度高。</p><p class="ql-block">科技玲珑藏玄妙,万物互联架虹桥。</p><p class="ql-block">注:</p><p class="ql-block">24位ADC通过量化过程将连续变化的模拟电压或电流转换为离散的数字值,能检测到微小的电压变化,适用于高精度场景 (如传感器信号采集、音频处理)。 ‌部分24位ADC支持SPI或 I²C通信协议,需通过特定时序读取数据。</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:18px;">3. 双积分模数转换器(ADC)</span></p><p class="ql-block">模数转换双积分,电路简单成本轻。</p><p class="ql-block">先对信号定时积,再把基准反相拼。</p><p class="ql-block">斜坡下降比长短,计数多少辨细精。</p><p class="ql-block">抑制噪声有奇效,数字万用常见身。</p> <p class="ql-block"><b>三、五位半数字电压表基本原理:</b></p><p class="ql-block">Ui/U<span style="font-size:15px;">R</span>=T<span style="font-size:15px;">2</span>/T<span style="font-size:15px;">1</span>=N<span style="font-size:15px;">2</span>/N<span style="font-size:15px;">1</span></p><p class="ql-block">N<span style="font-size:15px;">2</span>=N<span style="font-size:15px;">1·</span>Ui/U<span style="font-size:15px;">R</span></p><p class="ql-block">例如:基准U<span style="font-size:15px;">R</span>取5V。被测电压为142.4mV,经前置放大器放大50倍,使Ui=7.12V。得数字显示为:</p><p class="ql-block">N<span style="font-size:15px;">2</span>=(7.12V/5V)x100000=142000</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(1, 1, 1);">配上小数点和单位符号后,数字显示成为:142.400mV。</span></p>