什么是ADC?ADC的工作原理

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ADC芯片是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter）芯片，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。模擬信號是連續(xù)變化的信號，而數(shù)字信號是離散的信號，由一系列離散的數(shù)值表示。ADC芯片可以將模擬信號的幅度、頻率等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便于數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲和傳輸。ADC芯片廣泛應(yīng)用于通信、音頻、視頻、儀器儀表等領(lǐng)域

ADC芯片的工作原理可以簡單描述為以下幾個步驟：

采樣（Sampling）：ADC芯片首先對模擬信號進(jìn)行采樣，即以一定的頻率對模擬信號進(jìn)行離散化取樣，獲取一系列模擬信號的離散值。


量化（Quantization）：采樣后的模擬信號值經(jīng)過量化處理，將其轉(zhuǎn)換為一系列離散的數(shù)字值。量化過程中，模擬信號的幅度被劃分為一定數(shù)量的等級，每個等級對應(yīng)一個數(shù)字值。


編碼（Encoding）：量化后的數(shù)字值通過編碼操作，將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式。編碼方式可以是直接二進(jìn)制編碼（Binary Encoding）、格雷碼編碼（Gray Code Encoding）等。


數(shù)字輸出（Digital Output）：經(jīng)過編碼后，ADC芯片將數(shù)字信號輸出，供數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲和傳輸。


ADC芯片的精度和速度是衡量其性能的重要指標(biāo)。精度指的是ADC芯片輸出的數(shù)字信號與原始模擬信號之間的誤差，一般用位數(shù)（比特數(shù)）來表示。速度指的是ADC芯片完成一次采樣、量化、編碼等轉(zhuǎn)換過程所需的時間。不同的應(yīng)用場景對ADC芯片的精度和速度要求不同，因此需要選擇適合的ADC芯片。

典型多路復(fù)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，ADC通過多通道輸入選擇器對傳感器采集的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字信號通過串口(常見的一般是SPI、IIC等接口)送給處理器(Processor)使用，這就是一個典型的ADC使用場景。下圖是一個常見的ADC芯片常見的內(nèi)部框圖。 

ADC采樣過程： ADC采樣過程分為4步，即采樣、保持、量化和編碼