ADC采样策略：过采样与欠采样的理解与应用

本文档详细介绍了过采样与欠采样在DHT11温湿度传感器及其相关ADC设计中的重要性，针对TI大学计划的数据转换主题展开。ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是电子系统中至关重要的组件，它负责将模拟信号转化为数字信号，以便进行后续处理和存储。 在ADC的工作原理部分，首先概述了ADC的基本分类，包括比较器型和Flash型ADC，以及它们各自的优缺点。接着，量化误差与分辨率被着重讨论，这是衡量ADC性能的关键指标，因为它们决定了转换结果的精度。 章节1.4“过采样与欠采样”是文档的核心内容。它阐述了如何通过提高采样频率来增加信号的精确度，理论上，更高的采样率意味着能够捕捉到更多细节，避免因采样不足（欠采样）导致的信息丢失。奈奎斯特采样定律和香农采样定律为选择合适的采样频率提供了理论依据，尤其是在处理高速或高频信号时，过采样技术尤其关键。 在ADC性能指标部分，除了静态精度和常见的偏置误差，如增益误差、微分非线性和积分非线性外，动态指标也被深入分析，如无杂波动态范围（SFDR）和信噪比（SNR），这些指标在决定ADC的整体性能和选择适合的应用场景时至关重要。 选型指南部分详细指导了如何根据具体应用需求来选择合适的ADC，包括确定ADC类型（如SAR型、△-∑ADC、流水线型等）、采样率、精度、模拟输入设计、参考输入选择、高速时钟设计以及数据输出捕获策略。同样，DAC（Digital-to-Analog Converter，数模转换器）的选择和设计也受到类似的关注，涉及多种结构类型（如电阻串型、乘法型、ΔΣ型、电流引导型和PWM DAC）及其适用场景。 最后，低噪声精密电路的设计与优化章节强调了在实际系统中减少噪声的重要性，通过对噪声源的识别和针对性的解决方案，确保信号的高质量转换。 这份文档为从事温湿度传感器设计和ADC/DAC选型的工程师提供了一套完整的理论知识和实践指导，帮助他们做出精准且有效的决策，以实现高效、精确的数据转换。