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逐次逼近模擬數字轉換器
時間：2022-10-21 人氣： 來源：山東合運電氣有限公司
逐次逼近模擬數字轉換器（英文：Successive-approximation ADC或Successive-approximation register ADC（SAR ADC）），是一類可將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數字表示的模擬數字轉換器（ADC）。它使用二分查找算法搜索并比較各種可能的輸入電壓的量化值，最終得到該次轉換的數字信號輸出。
結構圖
在圖中：
DAC（digital-to-analog converter）：數字模擬轉換器
EOC（end of conversion）：結束轉換
SAR（successive approximation register）：連續(xù)逼近寄存器，用于存放轉換的中間結果和最終結果
S/H（sample and hold circuit）：采樣保持電路
Comparator：電壓比較器，對數字模擬轉換器輸出的電壓與輸入電壓進行比較
VIN：輸入電壓
VREF：參考電壓
原理
?。ㄒ?2-bit逐次逼近模擬數字轉換器為例）：
1.計數器復位。
2.使得轉換結果寄存器輸出為轉換器分辨率的一半，對12-bit SAR ADC而言即為2048。
3.將轉換結果寄存器的內容送給數字模擬轉換器。
4.倘若輸入電壓高于數字模擬轉換器輸出的電壓，則轉換結果寄存器的值加上2^(轉換器分辨率-計數器值)，倘若輸入電壓低于數字模擬轉換器輸出的電壓，則將轉換結果寄存器的值減去2^(轉換器分辨率-計數器值)。
5.計數器加一，重復3、4、5。當計數器達到12（轉換位數時），轉換完成。轉換結果寄存器即存儲了量化后的數字代碼。
由此可見，SAR ADC的轉換次數與設計分辨率有關。如此轉換器要達到1MSPS的轉換速度時，至少需要12MHz的時鐘才能夠驅動。
優(yōu)點
在集成電路設計里，使用面積較小，功率消耗相對較低。
缺點
1.轉換速度相對較慢。
2.由于一次轉換需要多次比較，因此對數字模擬轉換器速度、精度要求較高。
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