我們經常利用嵌入微控制器片內的a/d轉換器來實現模數轉換，以此來降低系統的成本，但由此又產生了另外的問題，嵌入式模數轉換器是否具有所要求的精度，若超出測量範圍如何與測量電路進行接口，以及如何減小微控制器的電磁干擾提高嵌入式模數轉換器的精度問題。這都要求我們採取不同的措施來提高嵌入式模數轉換器的精度。
基本介紹
- 中文名：嵌入式模數轉換器
- 類別：工業設計
嵌入式模數轉換器精度與解析度,偏移誤差,adc噪聲消除技術,
嵌入式模數轉換器精度與解析度
adc的精度和解析度是兩個不同的概念。精度是指轉換器實際值與理論值之間的偏差；解析度是指轉換器所能分辨的模擬信號的最小變化值。adc 解析度的高低取決於位數的多少。一般來講，解析度越高，精度也越高，但是影響轉換器精度的因素很多，解析度高的adc，並不一定具有較高的精度。精度是偏移誤差、增益誤差、積分線性誤差、微分線性誤差、溫度漂移等綜合因素引起的總誤差。因量化誤差是模擬輸入量在量化取整過程中引起的，因此，解析度直接影響量化誤差的大小，量化誤差是一種原理性誤差，只與解析度有關，與信號的幅度，採樣速率無關，它只能減小而無法完全消除，只能使其控制在一定的範圍之內，一般在±1/2lsb範圍內。
偏移誤差
偏移誤差是指實際模數轉換曲線中數字0的代碼中點與理想轉換曲線中數字0的代碼中點的最大差值電壓。這一差值電壓稱作偏移電壓，一般以滿量程電壓值的百分數表示。在一定溫度下，多數轉換器可以通過對外部電路的調整，使偏移誤差減小到接近於零，但當溫度變化時，偏移電壓又將出現，這主要是由於輸入失調電壓及溫漂造成的。一般來說，溫度變化較大時，要補償這一誤差是很困難的。
adc噪聲消除技術
adc噪聲消除技術 at90s8535的內外部數字電路會產生電磁干擾，從而影響模擬測量精度。如果要求測量精度較高，則應採取如下技術以減少噪聲： 1) at90s8535的模擬部分及其他的模擬器件在pcb板上要有獨立的地線層。模擬地與數字地單點相連； 2) 使模擬信號通路儘量短。使模擬走線在模擬地上通過，並儘量保持遠離高速數字通路的走線； 3) avcc要通過一個rc網路連線到vcc； 4) 利用adc的噪聲消除功能減小來自cpu的噪聲； 5) 如果a口的一些引腳作數字輸出口，則在adc轉換過程中，這些口不要改變其狀態。 3.2 adc噪聲消除功能的實現 adc可以在cpu空閒模式下進行轉換，這一特徵使得可以抑制來自cpu的噪聲。為了實現這一特性，需採取一下措施： a) 必須選擇單次轉換模式，adc的轉換結束中斷必須使能； aden=1;adsc=0;adfr=0;adie=1; b) 進入空閒模式。一旦cpu停止，則adc將開始轉換； c) 如果在adc轉換結束之前沒有發生其它中斷，則adc中斷將喚醒mcu並執行adc轉換結束中斷。 微控制器片內a/d轉換器由於自身的結構、性能特點，在許多套用中會遇到與獨立a/d轉換器不同的問題，但大多數嵌入微控制器的a/d器都具有像at90s8535相似的結構和特點，採取的消噪技術和方法也大致相同，我們需根據具體情況具體分析需採取嵌入a/d還是獨立a/d，並根據具體需求採取必要的措施來提高a/d轉換器的精度。
