ADC

做电子产品，常常遇到测量。此时就难免会关注到精度、准度等概念，遇到不少朋友对这两个概念不清楚，今天就来分享一下这两个概念。

为什么写本文，前面写过些ADC方面的文章，遇到有朋友貌似对这两个概念理解不深，所以整理分享一下。

什么是准确度(真实度)？

在英文中，准确度用Accuracy来表示，其真实描述的含义是什么呢？是指测量值或者观测值接近期望值或者理论值的接近程度。因此通常用误差百分比来描述准确度，这句话深入理解，从量纲的角度而言是一个百分比：

其实这个式子还可以这样描述：

为便于理清楚概念，个人以为其实这个概念中文称为真实度或许更为贴切，否则引入ISO的定义时就发现两个混淆在一起了。

01、ADC参数释义

1.分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。

2.转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。

积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级属中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是ksps 和Msps，表示每秒采样千/百万次(kilo/Million Samples per Second。

3. 量化误差(Quantizing Error)由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD (理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、 1/2LSB。

4.偏移误差(Offset Error)输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。

相信ADC的应用或多或少都会用到，在很多场合都有分辨率要求，要实现较高分辨率时，第一时间会想到采用一个较高位数的外置ADC去实现。可是高分辨率外置ADC往往价格都不便宜，这就带来一对矛盾：高指标与低成本。其实利用单片机片上的ADC利用过采样技术就能很好的解决这样一对矛盾体，本文来聊聊这个话题。

什么是过采样？

在信号处理中，过采样是指以明显高于奈奎斯特速率的采样频率对信号进行采样。从理论上讲，如果以奈奎斯特速率或更高的速率进行采样，则可以完美地重建带宽受限的信号。奈奎斯特频率定义为信号带宽的两倍。过采样能够提高分辨率和信噪比SNR，并且通过放宽抗混叠滤波器的性能要求，有助于避免混叠和相位失真。

在很多项目应用中，需要测量信号的动态范围较大，且需要参数的微小变化。例如，ADC需要测量很大的温度范围（比如工业中甚至要求从-200℃~500℃），但仍要求系统对小于1度的变化做出响应。常见的单片机片上ADC位数为12位，如要实现高于12位分辨率要怎么做呢？我们知道奈奎斯特-香农采样定理可知：

上文总结了主要常见的重要ADC的技术指标，本文来梳理两个方面的内容，常见的ADC类型及原理，以及可能容易掉进去的坑。

谈谈我为什么整理这个文章吧，工程师往往关注点更多在于功能，而忽略了性能。为什么会忽略性能呢？因为可能缺少对于原理的深入探究，那么使用时可能失之毫厘，谬以千里。性能往往不好，稳定性也可能不佳。帽子扣大点说是缺少匠心，其实这也是大学教育非常不足的地方。而我个人的观点是，即使是工程师也需要一点科学家的素养，希望小伙伴们都尽可能的将一些技术要点的本原深挖，不要浮于表面。这也是国内科技领域现今急需要去发展提升的地方，如果每个技术领域的我辈中人，都能深耕自己的领域，探求技术的本原，又何惧美帝如此猖狂嚣张！

ADC类型

积分型ADC

优点：