嵌入式模数转换器

精度与分辨率

　　ADC的精度和分辨率是两个不同的概念。精度是指转换器实际值与理论值之间的偏差；分辨率是指转换器所能分辨的模拟信号的最小变化值。ADC 分辨率的高低取决于位数的多少。一般来讲，分辨率越高，精度也越高，但是影响转换器精度的因素很多，分辨率高的ADC，并不一定具有较高的精度。精度是偏移误差、增益误差、积分线性误差、微分线性误差、温度漂移等综合因素引起的总误差。因量化误差是模拟输入量在量化取整过程中引起的，因此，分辨率直接影响量化误差的大小，量化误差是一种原理性误差，只与分辨率有关，与信号的幅度，采样速率无关，它只能减小而无法完全消除，只能使其控制在一定的范围之内，一般在±1／2LSB范围内。

偏移误差

　　偏移误差是指实际模数转换曲线中数字0的代码中点与理想转换曲线中数字0的代码中点的差值电压。这一差值电压称作偏移电压，一般以满量程电压值的百分数表示。在一定温度下，多数转换器可以通过对外部电路的调整，使偏移误差减小到接近于零，但当温度变化时，偏移电压又将出现，这主要是由于输入失调电压及温漂造成的。一般来说，温度变化较大时，要补偿这一误差是很困难的。

ADC噪声消除技术

　　ADC噪声消除技术

　　AT90S8535的内外部数字电路会产生电磁干扰，从而影响模拟测量精度。如果要求测量精度较高，则应采取如下技术以减少噪声：

　　1)　　AT90S8535的模拟部分及其他的模拟器件在PCB板上要有独立的地线层。模拟地与数字地单点相连；

　　2)　　使模拟信号通路尽量短。使模拟走线在模拟地上通过，并尽量保持远离高速数字通路的走线；

　　3)　　AVCC要通过一个RC网络连接到VCC；

　　4)　　利用ADC的噪声消除功能减小来自CPU的噪声；

　　5)　　如果A口的一些引脚作数字输出口，则在ADC转换过程中，这些口不要改变其状态。

　　3.2　ADC噪声消除功能的实现

　　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。为了实现这一特性，需采取一下措施：

　　A)　　必须选择单次转换模式，ADC的转换结束中断必须使能；

　　ADEN=1;ADSC=0;ADFR=0;ADIE=1;

　　B)　　进入空闲模式。一旦CPU停止，则ADC将开始转换；

　　C)　　如果在ADC转换结束之前没有发生其它中断，则ADC中断将唤醒MCU并执行ADC转换结束中断。

　　微控制器片内A/D转换器由于自身的结构、性能特点，在许多应用中会遇到与独立A/D转换器不同的问题，但大多数嵌入微控制器的A/D器都具有像AT90S8535相似的结构和特点，采取的消噪技术和方法也大致相同，我们需根据具体情况具体分析需采取嵌入A/D还是独立A/D，并根据具体需求采取必要的措施来提高A/D转换器的精度。