教你如何选择A/D芯片
a/d器件和芯片是实现单片机数据采集的常用外围器件。a/d转换器的品种繁多、性能各异，在设计数据采集系统时，首先碰到的就是如何选择合适的 a/d转换器以满足系统设计要求的问题。选择a/d转换器件需要考虑器件本身的品质和应用的场合要求，基本上，可以根据以下几个方面的指标选择一个a/d 器件。
（1）a/d转换器位数
a/d转换器位数的确定，应该从数据采集系统的静态精度和动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说，要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差，它是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。量化误差与a/d转换器位数有关。一般把8位以下的a/d转换器归为低分辨率a/d转换器，9~12位的称为中分辨率转换器，13位以上的称为高分辨率转换器。10位a/d芯片以下误差较大，11位以上对减小误差并无太大贡献，但对a/d转换器的要求却提得过高。因此，取10位或11位是合适的。由于模拟信号先经过测量装置，再经a/d转换器转换后才进行处理，因此，总的误差是由测量误差和量化误差共同构成的。a/d转换器的精度应与测量装置的精度相匹配。也就是说，一方面要求量化误差在总误差中所占的比重要小，使它不显著地扩大测量误差;另一方面必须根据目前测量装置的精度水平，对a/d转换器的位数提出恰当的要求。
目前，大多数测量装置的精度值不小于0.1%~0.5%，故a/d转换器的精度取0.05%~0.1%即可，相应的二进制码为10~11位，加上符号位，即为11~12位。当有特殊的应用时，a/d转换器要求更多的位数，这时往往可采用双精度的转换方案。
（2）a/d转换器的转换速率
a/d转换器从启动转换到转换结束，输出稳定的数字量，需要一定的转换时间。转换时间的倒数就是每秒钟能完成的转换次数，称为转换速率。
确定a/d转换器的转换速率时，应考虑系统的采样速率。例如，如果用转换时间为100us的a/d转换器，则其转换速率为10khz。根据采样定理和实际需要，一个周期的波形需采10个样点，那么这样的a/d转换器最高也只有处理频率为1khz的模拟信号。把转换时间减小，信号频率可提高。对一般的单片机而言，要在采样时间内完成a/d转换以外的工作，如读数据、再启动、存数据、循环计数等已经比较困难了。
（3）采样/保持器
采集直流和变化非常缓慢的模拟信号时可不用采样保持器。对于其他模拟信号一般都要加采样保持器。如果信号频率不高，a/d转换器的转换时间短，即采样高速a/d时，也可不用采样/保持器。
（4）a/d转换器量程
a/d转换时需要的是双极性的，有时是单极性的。输入信号最小值有的从零开始，也有从非零开始的。有的转换器提供了不同量程的引脚，只有正确使用，才能保证转换精度。在使用中，影响a/d转换器量程的因素有：量程变换和双极性偏置;双基准电压;a/d转换器内部比较器输入端的正确使用。
（5）满刻度误差
满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
（6）线性度
实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移。
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目前，大多数测量装置的精度值不小于0.1%~0.5%，故a/d转换器的精度取0.05%~0.1%即可，相应的二进制码为10~11位，加上符号位，即为11~12位。当有特殊的应用时，a/d转换器要求更多的位数，这时往往可采用双精度的转换方案。
（2）a/d转换器的转换速率
a/d转换器从启动转换到转换结束，输出稳定的数字量，需要一定的转换时间。转换时间的倒数就是每秒钟能完成的转换次数，称为转换速率。
确定a/d转换器的转换速率时，应考虑系统的采样速率。例如，如果用转换时间为100us的a/d转换器，则其转换速率为10khz。根据采样定理和实际需要，一个周期的波形需采10个样点，那么这样的a/d转换器最高也只有处理频率为1khz的模拟信号。把转换时间减小，信号频率可提高。对一般的单片机而言，要在采样时间内完成a/d转换以外的工作，如读数据、再启动、存数据、循环计数等已经比较困难了。
（3）采样/保持器
采集直流和变化非常缓慢的模拟信号时可不用采样保持器。对于其他模拟信号一般都要加采样保持器。如果信号频率不高，a/d转换器的转换时间短，即采样高速a/d时，也可不用采样/保持器。
（4）a/d转换器量程
a/d转换时需要的是双极性的，有时是单极性的。输入信号最小值有的从零开始，也有从非零开始的。有的转换器提供了不同量程的引脚，只有正确使用，才能保证转换精度。在使用中，影响a/d转换器量程的因素有：量程变换和双极性偏置;双基准电压;a/d转换器内部比较器输入端的正确使用。
（5）满刻度误差
满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
（6）线性度
实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移。
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