ADC 转换包括采样、保持、量化、编码四个步骤。采样阶段需要在规定的采样时间内将外部信
号的电压完整无误的采样到 ADC 的采样电容上,即在采样开关 SW 关闭的过程中,外部输入
信号通过外部的输入电阻 R AIN 和以及 ADC 采样电阻 R ADC 对采样电容 C ADC 充电。如 图 1-1.
ADC 采样 基本框图 所示,每次采样过程可以简化为外部信号通过输入阻抗以及采样电阻对采
样电容的充电(即采样电容零状态的单位阶跃响应)如 图 1-2. ADC 采样阶段单位 阶跃响应 所
示。当采样时间结束后,采样误差表示为采样电容上的电压与信号源上的电压差值。在一次理
想的采样过程中,这个电压差值应该保持在 0.5LSB 以内(LSB 为 SAR ADC 的最小的电压分
辨率,0.5LSB 为 SAR ADC 的量化误差)。
量化阶段,将采样开关 SW 打开,然后由 ADC 时钟驱动,基于切换电容技术,将 ADC 采样电
容上的电压逐次与不同权重的参考电压做比较,逐位确定 N 位数据每一位上的值(N 为 ADC
的采样位数),然后编码输出数字码值。在量化过程中,参考电压 V REF+ 需要对切换电容网络进
行充电。V REF+ 基准需要在量化过程中保持稳定。
图1-1. ADC采样 采样基本框图
图1-2. ADC采样阶段单位 采样阶段单位阶跃响应
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