1、AD 选型需要考虑的因素A/D 器件和芯片是实现单片机数据采集的常用外围器件。A/D 转换器的品种繁多、性能各异，在设计数据采集系统时，首先碰到的就是如何选择合适的 A/D 转换器以满足系统设计要求的问题。选择 A/D 转换器件需要考虑器件本身的品质和应用的场合要求，基本上，可以根据以下几个方面的指标选择一个 A/D 器件。 （1）A/D 转换器位数 A/D 转换器位数的确定，应该从数据采集系统的静态精度和动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说，要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差，它是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。量化误差与 A/D 转换器位数有关。一般把 8 位以
2、下的A/D 转换器归为低分辨率 A/D 转换器，912 位的称为中分辨率转换器，13 位以上的称为高分辨率转换器。10 位 A/D 芯片以下误差较大，11 位以上对减小误差并无太大贡献，但对 A/D 转换器的要求却提得过高。因此，取 10 位或 11 位是合适的。由于模拟信号先经过测量装置，再经 A/D 转换器转换后才进行处理，因此，总的误差是由测量误差和量化误差共同构成的。A/D 转换器的精度应与测量装置的精度相匹配。也就是说，一方面要求量化误差在总误差中所占的比重要小，使它不显著地扩大测量误差；另一方面必须根据目前测量装置的精度水平，对 A/D 转换器的位数提出恰当的要求。 目前，大多数测
3、量装置的精度值不小于 01%0.5%，故 A/D 转换器的精度取 0.05%0。1%即可，相应的二进制码为 1011 位，加上符号位，即为 1112 位。当有特殊的应用时，A/D 转换器要求更多的位数，这时往往可采用双精度的转换方案。 （2）A/D 转换器的转换速率 A/D 转换器从启动转换到转换结束，输出稳定的数字量，需要一定的转换时间。转换时间的倒数就是每秒钟能完成的转换次数，称为转换速率。 确定 A/D 转换器的转换速率时，应考虑系统的采样速率。例如，如果用转换时间为 100us 的 A/D 转换器，则其转换速率为10KHz。根据采样定理和实际需要，一个周期的波形需采 10 个样点，那么
4、这样的 A/D 转换器最高也只有处理频率为 1KHz 的模拟信号。把转换时间减小，信号频率可提高。对一般的单片机而言，要在采样时间内完成 A/D 转换以外的工作，如读数据、再启动、存数据、循环计数等已经比较困难了。 （3）采样/保持器 采集直流和变化非常缓慢的模拟信号时可不用采样保持器。对于其他模拟信号一般都要加采样保持器。如果信号频率不高，A/D 转换器的转换时间短，即采样高速 A/D 时，也可不用采样/保持器。 （4）A/D 转换器量程 A/D 转换时需要的是双极性的，有时是单极性的。输入信号最小值有的从零开始，也有从非零开始的。有的转换器提供了不同量程的引脚，只有正确使用，才能保证转换精
5、度。在使用中，影响 A/D 转换器量程的因素有：量程变换和双极性偏置；双基准电压；A/D 转换器内部比较器输入端的正确使用。 （5）满刻度误差 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。 （6）线性度 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移。 AD 转换器的主要性能指标 量化误差与分辨率 AD 转换器的分辨率 习惯上以输出二进制的位数或 BCD 码位数表示。量化误差和分辨率是统一的。量化误差是由于有限数字对模拟数字进行离散取值（量化）而引起的误差。因此，量化误差理论上为一个单位分辨率，即士l/2LSB。提高分辨率可减少量化误差。 转换精度 AD 转换精度反映了一个实际 AD 转换器在量化
6、值上与理想 AD 转换器进行模数转换的差值，可表示成绝对误差或相对误差，与一般测试仪表的定义相似。 转换时间与转换速率 转换时间被定义为 AD 转换器完成一次完整的测量所需要的时间，即从输入端加入信号到输出端出现相应数码的时间。通常，转换速率是转换时间的倒数。 电源抑制比电源抑制比（PSRR） 反映 AD 转换器对电源电压变化的抑制能力，用改变电源电压使数据发生士 ILSB 变化时所对应的电源电压变化范围来表示。 AD 芯片接模拟信号： 每个 A/D 器件都有模拟信号输入脚，有的是差分输入，使用这样的A/D 时把模拟信号的正端接到 A/D 差分输入的正端，模拟信号的负端接到 A/D 差分输入的负端即可；有的 A/D 是单端输入，使用这样的A/D 时把模拟信号的正端接到 A/D 模拟信号输入端，模拟信号的负端接到 A/.D 器件的模拟地即可。还要注意模拟信号的幅度不要超出 A/D的最大允许输入范围。 参考芯片：ADS8364，MAX197
