1. 程式人生 > >F28335 ADC學習過程

F28335 ADC學習過程

1 ADC轉換步驟
A/D轉換器(ADC)將模擬量轉換為數字量通常要經過四個步驟: 取樣、保持、量化和編碼 。

  • 取樣: 將一個時間上連續變化的模擬量轉化為時間上離散變化的模擬量。如圖所示。
    在這裡插入圖片描述

  • 保持: 將取樣結果儲存起來,直到下次取樣,這個過程稱作保持。一般,取樣器和保持電路一起總稱為取樣保持電路。

  • 量化: 將取樣電平歸化為與之接近的離散數字電平,這個過程稱作量

2 ADC的關鍵指標

  • 解析度: 指數字量變化一個最小量時模擬訊號的變化量,定義為滿刻度與2^n的比值。分辯率又稱精度,通常以數字訊號的位數來表示。通俗的解釋解析度是決定取樣最小值,比如基準電壓為1v,8位的取樣,最小值是1/256,,1為的取樣的最小值是1/1024,解析度越高,取樣越精確!
  • 轉換速率: 也可以稱為AD取樣率,是AD轉換一次所需要時間的倒數。
  • 取樣時間: 取樣時間則是另外一個概念,是指兩次轉換的間隔。為了保證轉換的正確完成,取樣速率 (Sample Rate)必須小於或等於轉換速率。
  • 量化誤差: 由於AD的有限分辯率而引起的誤差,即有限分辯率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辯率AD(理想AD)的轉移特 性曲線(直線)之間的最大偏差

舉個例子講解以上四個指標:
例如F28335的AD轉換模組是12位的,AD的最大時鐘頻率為25MHz,取樣速率12.5Msps,
如果要對一個1V電壓進行取樣,
解析度=1/2的12次方=1/4096
轉換速率:在程式中根據自己需求設定的
最大采樣速率=1/12.5M=80ns (也可通過設定時鐘設定)
量化誤差:每個程式碼之間的電壓變換就代表1/4096V,無法採到1/8192電壓。換言之,產生指定程式碼的實際電壓與代表該碼的電壓兩者之間存在誤差。

3 F28335的ADC轉換模組簡介

3.1 基本特點

  • 12位模數轉換(可外擴16-24位);
  • 16位模擬通道;
  • 2個取樣保持器;
  • 模擬電壓輸入範圍0~3V;
  • ADC轉換時鐘頻率最高可配置為25MHz,取樣頻寬12.5MHZ;
  • 16個結果暫存器存放ADC轉換的結果

使用ADC轉換模組時,特別要注意的是F28335的AD的輸入範圍0~3v,若輸入負電壓或高於3V的電壓就會燒壞AD模組,這一點要務必引起重視。超出輸入範圍的電壓可在前級電路,通過電阻分壓,或運放比例電路進行處理後,再輸入。
連線到ADCINxx引腳的模擬輸入訊號要儘可能的遠離數位電路訊號線,ADC模組的電源供電要與數字電源隔離開,避免數字電源的高頻干擾,ADC的參考源是影響AD精度的一個重要因素,注意ADC參考源的電壓紋波處理。