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AD芯片作为模数转换器的核心元件，广泛应用于信号处理、数据采集等领域。本文将从模数转换的原理、分类以及关键技术参数方面进行详细介绍。
AD转换即模数转换，是将模拟信号转化为数字信号的过程，主要包括积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型以及Σ-Δ调制型等多种实现方式。A/D转换器通过电路将模拟信号（如电压、电流等）转化为数字信号，这些信号可能来自传感器对物理量（如温度、湿度等）的转换。
积分型A/D转换器通过积分器将输入电压转化为数字表示。在基本实现中，输入电压在积分器上施加，持续一个固定的时间（上升阶段），然后用已知参考电压完成归零（下降阶段）。积分时间越长，分辨率越高，但转换速度会受到影响。这种类型适用于需要高精度测量的场合，如数字电压计等。
转换过程分为上升阶段和下降阶段。在上升阶段，积分器输入被测电压，持续积分时间；在下降阶段，输入参考电压，并测量归零时间。下降阶段时间通常以转换器时钟为单位。
逐次逼近型A/D转换器由比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑构成。其工作原理是从高位到低位逐位比较，首先将缓冲寄存器各位清零。转换开始后，最高位寄存器值送入D/A转换器，模拟量与待转换信号比较，若模拟量大于参考值则输出高电平，否则输出低电平。逐次逼近型转换器具有较高的精度，但转换时间较长。
并行比较型A/D转换器是一种典型的3位转换器，其电路由电阻分压器、比较器、寄存器及编码器组成。输入电压与参考电压VREF相比，决定各比较器的输出状态。例如，当输入电压在0~VREF/15范围内时，C7~C1均为0；而当输入电压在3VREF/15~5VREF/15时，C6和C7输出高电平。
这种转换器具有以下特点：
Σ-Δ转换器通过过采样、量化噪声整形、数字滤波及抽取实现高精度转换。其模拟部分仅为1bit ADC，数字部分较为复杂，通过数字滤波和抽取降低噪声，提高动态范围。
过采样改善信噪比（SNR），Σ-Δ调制器通过数字滤波移除量化噪声，实现高动态范围转换。例如，1bit ADC的SNR约为7.78dB，通过64倍过采样可达到4bit分辨率，而Σ-Δ调制器可通过2倍过采样提高SNR超过6dB。
分辨率描述了模数转换器的精度，即最小量的变化量。例如，12位ADC的分辨率为1LSB（最低有效位），对应基准电压的1/4096范围。
转换速率是指完成一次转换所需时间的倒数，积分型AD转换速率较低（毫秒级），逐次比较型在微秒级，串并行型可达纳秒级。转换速率需高于采样速率以确保信号完整性。
误差主要包括基准误差、量化误差、失调误差及线性度误差。
信噪比（SNR）反映信号质量，公式可表示为SNR=6.02N+1.76dB，其中N为有效位数。通过过采样和Σ-Δ调制器可显著提升SNR。
动态范围是输入信号能被有效捕捉的最大范围，通常由参考电压决定。例如，5V参考电压的A/D转换器动态范围为0~5V。
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