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题 目 学 院 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 职 称
A/D转换在控制系统中的应用 计算机科学与信息工程学院
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2016 年 12 月 12 日
目录
摘要 ..................................................... 1 一.A/D转换的概念 ........................................ 2 1.简述 ................................................ 2 2.工作原理 ............................................ 3 3.A/D转换过程 ........................................ 3 二．A/D器件的类型及相关参数 .............................. 4 1.A/D器件的类型....................................... 4 2.A/D器件的相关参数 ................................... 6 三. 在控制系统中的应用描述 .............................. 10 1.休眠模式噪声消除 ................................... 10 （1）ADC噪声消除技术 .............................. 12 （2）ADC噪声消除功能的实现 ...................... 12
A/D转换器在控制系统中的应用
摘要
本文首先介绍了A/D转换的基本概念，工作原理，转换过程。再分类介绍A/D转换器的类型以及详细介绍了相关参数。最后以ATMEL公司A/D转换的AT90S8535为例，介绍了在噪声消除技术，ADC可以在CPU空闲模式下进行转换，这一特征使得可以抑制来自CPU的噪声。结果表明，A/D转换器由于自身的结构、性能特点，在许多应用中不同的问题，需根据具体需求采取必要的措施来提高A/D转换器的精度。
关键字：A/D转换 AT90S8535 噪声技术
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一.A/D转换的概念
1.简述
A/D是模拟量到数字量的转换，依靠的是模数转换器（Analog
to Digital Converter），简称ADC。这样于是就会引入两个概念模拟量和数字量。
那么什么是模拟量？就是指变量在一定范围内连续变化的量，也就是在一定范围内可以取任意值。比如我们米尺，从0到1米之间，可以是任意值。任意值也就是1cm，也可以是1.001cm，10.000cm??后边有无限个小数。总之，任何两个数字之间都有无限个中间值，所以称之为连续变化的量，也就是模拟量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
而我们用的米尺上被我们人为的做上了刻度符号，每两个刻度之间的间隔是1mm，这个刻度实际上就是我们对模拟量的数字化，由于有一定的间隔，不是连续的，所以在专业领域里我们称之为离散的。我们的ADC就是起到把连续的信号用离散的数字表达出来的作用。A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。那么我们就可以使用米尺这个“ADC”来测量连续的长度或者高度这些模拟量。
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2.工作原理
A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
3.A/D转换过程
A/D转换过程包括取样、保持、量化和编码四个步骤。 采样是指在A/D转换期间，为了使输入信号不变，保持在开始转换时的值，通常要采用一个采样电路。启动转换实际上是把采样开关接通，进行采样。为了保证采样后的信号能恢复原来的模拟信号，要求采样频率错误！未找到引用源。与被采样的模拟信号的最高频率错误！未找到引用源。应满足下面关系
错误！未找到引用源。>=2错误！未找到引用源。 保持是指在A/D转换期间，采样电路采样后，过一段时间后，开关断开，采样电路进入保持模式，才是A/D真正开始转换。
那么量化呢？模数转化是为了量数字系统不能识别的采集信息转化为能识别的结果，在数字系统中只有0和1两个状态，而模拟量的状态很多，而ADC的作用就是把这个模拟量分为很多一小份的量来组成数字量以便数字系统识别，所以量化的作用就是为了用数字量更精确表示模拟量。
最后编码，编码是将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过
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