掌握Microchip A/D转换器性能参数及其应用

本应用笔记深入探讨了理解AD转换器性能参数的重要性，特别是针对Microchip Technology生产的独立A/D转换器和集成在PIC单片机中的转换器特性。首先，作者介绍了A/D转换器的基本概念，它是一种将模拟信号转换为数字信号的设备，通过量化过程实现信号的数字化表示。量化过程涉及到模拟输入电压与参考输入电压的关系，公式1展示了这一关系，表明输出的数字代码取决于输入电压的精确度。 A/D转换器可以采用单端或差分输入，其中差分输入提供了更高的精度，因为它能够抑制共模噪声，这对于12位及以上精度设计至关重要。伪差分输入虽然受到输入范围限制，但仍有助于减少输入噪声。参考电压可以是内部或外部提供的，保持其稳定性对于转换精度至关重要，特别是对于高性能转换器，通常需要两个独立的参考电压引脚。 在介绍理想A/D转换器时，以3位A/D转换器为例，其传递函数展示了一个理想情况下的性能，能够在模拟输入电压范围内产生8个等间距的数字代码，每个代码代表参考电压的一个分数值。然而，实际的A/D转换器可能存在分辨率更高的特性，但关键在于理解这些理想性能与现实中的误差来源，包括量化误差、参考电压漂移、采样速率限制等。 此外，该应用笔记还强调了选择A/D转换器时应考虑的因素，例如成本效益、功耗、速度、输入带宽和转换时间等性能参数。这些参数直接影响到系统的整体性能和应用中的信号处理质量。因此，了解并评估这些规格参数对于正确选择和有效利用A/D转换器在各种电子系统中的角色至关重要。