【導讀】在實現(xiàn)單片機數據采集的外圍電路中，A/D器件和芯片是常見的元器件。A/D轉換器種類繁多，但是每種類型都有其特定的應用。而在設計單片機數據采集系統(tǒng)中，選擇合適的A/D轉換器以滿足系統(tǒng)設計要求是首當其沖的問題。
選擇A/D轉換器件不僅要考慮到元器件本身的性能還要考慮到應用的場合。只要掌握幾個指標就能輕易地判定并選擇出A/D器件。
（1）A/D轉換器位數
A/D轉換器位數的確定，應該從數據采集系統(tǒng)的靜態(tài)精度和動態(tài)平滑性這兩個方面進行考慮。從靜態(tài)精度方面來說，要考慮輸入信號的原始誤差傳遞到輸出所產生的誤差，它是模擬信號數字化時產生誤差的主要部分。量化誤差與A/D轉換器位數有關。一般把8位以下的A/D轉換器歸為低分辨率A/D轉換器，9~12位的稱為中分辨率轉換器，13位以上的稱為高分辨率轉換器。10位A/D芯片以下誤差較大，11位以上對減小誤差并無太大貢獻，但對A/D轉換器的要求卻提得過高。因此，取10位或11位是合適的。由于模擬信號先經過測量裝置，再經A/D轉換器轉換后才進行處理，因此，總的誤差是由測量誤差和量化誤差共同構成的。A/D轉換器的精度應與測量裝置的精度相匹配。也就是說，一方面要求量化誤差在總誤差中所占的比重要小，使它不顯著地擴大測量誤差;另一方面必須根據目前測量裝置的精度水平，對A/D轉換器的位數提出恰當的要求。
目前，大多數測量裝置的精度值不小于0.1%~0.5%，故A/D轉換器的精度取0.05%~0.1%即可，相應的二進制碼為10~11位，加上符號位，即為11~12位。當有特殊的應用時，A/D轉換器要求更多的位數，這時往往可采用雙精度的轉換方案。
（2）A/D轉換器的轉換速率
A/D轉換器從啟動轉換到轉換結束，輸出穩(wěn)定的數字量，需要一定的轉換時間。轉換時間的倒數就是每秒鐘能完成的轉換次數，稱為轉換速率。
確定A/D轉換器的轉換速率時，應考慮系統(tǒng)的采樣速率。例如，如果用轉換時間為100us(＄1.6606)的A/D轉換器，則其轉換速率為10KHz。根據采樣定理和實際需要，一個周期的波形需采10個樣點，那么這樣的A/D轉換器最高也只有處理頻率為1KHz的模擬信號。把轉換時間減小，信號頻率可提高。對一般的單片機而言，要在采樣時間內完成A/D轉換以外的工作，如讀數據、再啟動、存數據、循環(huán)計數等已經比較困難了。
（3）采樣/保持器
采集直流和變化非常緩慢的模擬信號時可不用采樣保持器。對于其他模擬信號一般都要加采樣保持器。如果信號頻率不高，A/D轉換器的轉換時間短，即采樣高速A/D時，也可不用采樣/保持器。
（4）A/D轉換器量程
A/D轉換時需要的是雙極性的，有時是單極性的。輸入信號最小值有的從零開始，也有從非零開始的。有的轉換器提供了不同量程的引腳，只有正確使用，才能保證轉換精度。在使用中，影響A/D轉換器量程的因素有：量程變換和雙極性偏置;雙基準電壓;A/D轉換器內部比較器輸入端的正確使用。
（5）滿刻度誤差
滿度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。
（6）線性度
實際轉換器的轉移函數與理想直線的最大偏移。
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