ADC的案例
SAR ADC驅動電路設計有點難？掌握了這些要點，讓你事半功倍！
SAR ADC是一個非常常見的拓撲結構，這是一種在速度、分辨率和功率之間提供了很好平衡的折衷方案。SAR ADC的一個關鍵優勢是幾乎沒有延遲。因此在很多應用領域都能看到使用SAR ADC。
本文將介紹SAR ADC的原理，以及SAR ADC驅動電路設計需要注意的一些要點。
SAR ADC原理
SAR ADC（Successive Approximation Register），即逐次逼近型ADC。
如下圖，SAR ADC主要分成四個部分: 采樣保持電路、模擬比較器、SAR逐次逼近寄存器和DAC數字模擬轉換器。
圖1：SAR ADC的典型拓撲結構
SAR ADC的工作過程主要有兩個階段：采樣階段和轉化階段。
采樣階段：
在采樣階段，開關S2斷開，開關S1閉合，這時對ADC采樣電容C充電。
圖2：SAR ADC的采樣階段
轉化階段：
在轉化階段，開關S1斷開，S2閉合。
展開 詳解ADC芯片的發展以及應用領域
ADC芯片全稱模擬數字轉換器，是一個幫助我們將模擬信號轉換成為數字信號的轉換器芯片。ADC芯片主要看兩個基本指標—速度和精度，速度代表的是ADC可以轉換多大帶寬的模擬信號，帶寬對應的就是模擬信號頻譜中的較大頻率。而精度代表的是衡量轉換出來的數字信號與原來的模擬信號之前的差距。
在ADC芯片的發展歷史中，其基本架構、設計和生產技術已經趨近于成熟，但在龐大的消費電子領域中，如此復雜而成熟的芯片有時也會成為機器性能的瓶頸。雖然在芯片領域之外的人較少關注，但ADC芯片技術含量較高，用途廣泛，從測量儀器、手機、HiFi耳機到5G通信基站中都存在不同種類的ADC，部分高端產品甚至受到美國商務部出口管控的限制。
從模擬信號轉化為數字信號的轉換過程處理要經過采樣，保持，量化，編程四個階段，根據不同的處理方式，它也可以分為多種結構和不同的應用場景。比如像汽車電子、精度測量、有線/無線通信等行業應用。
目前國內ADC芯片有許多做的比較好的一些企業，其中菉華半導體的ADC芯片CJC1808是一顆高精度、低功耗模數轉換芯片，內置溫度傳感器和高精度振蕩器。
CJC1808設備是一種高性能、低成本、單片機、立體聲模數轉換器，具有單端模擬電壓輸入。CJC1808設備使用一個具有64次過采樣的增量-西格瑪調制器，并包括一個數字抽取濾波器和高通濾波器，以去除輸入信號的直流分量。對于各種應用程序，CJC1808設備支持串行音頻接口中的主、從模式和兩種數據格式。CJC1808器件的制造使用了一種CMOS工藝。該設備有一個小的，14針的TSSOP包。
國產音頻ADC芯片的應用：
音箱
耳機
聲霸
IPC
故事機等
在國產音頻ADC芯片領域，武漢光華芯生產的國產ADC芯片便是其中的佼佼者。
展開 ADC和DAC常用術語盤點，多達50+！
采樣率/頻率
采樣率或者采樣頻率是以“采樣/秒”(sps)表示，指ADC采集(采樣)模擬輸入的速率。對于每次轉換執行一次采樣的ADC(如SAR、Flash ADC或流水線型ADC)，采樣速率也指吞吐率。對于Σ-Δ ADC，采樣率一般遠遠高于數據輸出頻率。
建立時間
對于DAC，建立時間是從更新(改變)其輸出值的命令到輸出達到最終值(在規定百分比之內)之間的時間間隔。建立時間受輸出放大器的擺率和放大器振鈴及信號過沖總量的影響。對于ADC，采樣電容電壓穩定至1 LSB所需的時間小于轉換器的捕獲時間至關重要。
信納比
SINAD是正弦波(ADC的輸入，或DAC恢復的輸出)的RMS值與轉換器噪聲加失真(無正弦波)的RMS值之比。RMS噪聲加失真包括奈奎斯特頻率以下除基波和直流失調以外的所有頻譜成分。
展開 應用在數字音頻工作站中的ADC芯片
ADC芯片全稱模擬數字轉換器，是一個幫助我們將模擬信號轉換成為數字信號的轉換器芯片。ADC芯片主要看兩個基本指標—速度和精度，速度代表的是ADC可以轉換多大帶寬的模擬信號，帶寬對應的就是模擬信號頻譜中的較大頻率。而精度代表的是衡量轉換出來的數字信號與原來的模擬信號之前的差距。
推薦工采網代理的ADC芯片 - ES9820，Sabre ES9820是一個2通道32位模數（A/D）轉換器，目標用于專業的音頻應用，如錄音系統、混頻器控制臺和數字音頻工作站（DAW）、測試設備、儀器、音頻處理器、數字轉盤和消費者應用。
ES9820有2個集成的adc，使用ESS專有的超流?II架構，提供前所未有的音頻音質和規格，包括DNR單聲+117分貝單聲模式和DNR+116分貝立體聲模式，THD+N-108分貝2通道模式。
SABRE ADC支持同步S/PDIF、I2S主/從輸出或本機DSD輸出。
ES9820有一個小型緊湊的包裝，消耗80 mW@48 kHz
ES9820可以使用預編程的濾波器系數來更好地匹配SABRE PRO系列，包括ES9038PRO。這些免費濾波器允許模擬-數字-模擬處理與較高的音頻保真度和較小的時域涂抹。
集成在ADC中的音頻信號處理器（ASP）允許自定義濾波，如在ADC中實現的RIAA預置，消除了稍后在信號路徑中重新處理的需要。
ES9820具有200 kHz的超低噪聲地板帶寬。這種帶寬比競爭對手寬10倍，使得在更高的采樣率下具有更高的分辨率。
在音頻ADC芯片領域，美國ESS生產的ADC芯片便是其中的佼佼者。了解更多關于美國ESS音頻ADC芯片的技術應用，請聯系：133 9280 5792(微信同號)
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【干貨分享】天天在用的ADC，內部原理你了解嗎？
前言
用了這么久ADC,從沒細看過ADC的內部原理和如何獲得最佳精度，今天看到一篇ST的官方文檔講的不錯，這里整理分享給大家。
SAR ADC內部結構
STM32微控制器中內置的ADC使用SAR（逐次逼近）原則，分多步執行轉換。轉換步驟數等 于ADC轉換器中的位數。每個步驟均由ADC時鐘驅動。每個ADC時鐘從結果到輸出產生一 位。ADC的內部設計基于切換電容技術。
下面的圖介紹了ADC的工作原理。下面的示例僅顯示了逼近的前面幾步，但是該過程會持續到LSB為止
SAR切換電容ADC的基本原理（10位ADC示例）
帶數字輸出的ADC基本原理圖
采樣狀態
采樣狀態：電容充電至電壓VIN。
展開 應用在聲霸音響領域中的國產音頻ADC芯片
ADC芯片全稱模擬數字轉換器，是一個幫助我們將模擬信號轉換成為數字信號的轉換器芯片。ADC芯片主要看兩個基本指標—速度和精度，速度代表的是ADC可以轉換多大帶寬的模擬信號，帶寬對應的就是模擬信號頻譜中的較大頻率。而精度代表的是衡量轉換出來的數字信號與原來的模擬信號之前的差距。
從模擬信號轉化為數字信號的轉換過程處理要經過采樣，保持，量化，編程四個階段，根據不同的處理方式，它也可以分為多種結構和不同的應用場景。
目前國內ADC芯片有許多做的比較好的一些企業，其中菉華半導體的ADC芯片 - CJC5340是一個完整的數字音頻系統的模數轉換器。它執行采樣、模數轉換和反別名濾波，為串行格式的左右輸入生成24位值，每個通道的采樣率高達200 kHz。
CJC5340使用了一個五階、多位的增量-西格瑪調制器，然后是數字濾波和抽取，這就消除了對外部反別名濾波器的需要。CJC5340有一個16-pin的TSSOP封裝，可用于商業（-10°至+70°C）和汽車級（-40°至+85°C）。
ADC芯片CJC5340的特性：
多位增量結構架構
24位轉換
支持所有的音頻樣本率，包括192個kHz
-88 dB THD+N
77 mW功耗
高通濾波器，以消除直流偏移量
模擬/數字核心電源從3V到3.6V
支持從3V到3.6 V的邏輯級別
在從屬模式下的自動檢測模式選擇
自動檢測MCLK分頻器
國產ADC芯片的應用：
音箱
耳機
聲霸
IPC
故事機等
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展開 干貨 | 教你使用ADC精確測量電阻阻值
得到了U1和U2之后可以計算壓差：
△U=U1-U2，將這兩個電壓輸入到運算放大器中去進行合理放大，使得得到的輸出電壓范圍在ADC參考電壓范圍內盡可能的寬，這樣使用ADC就能更加精確地測量到電壓值。使用運放進行放大的電路如下圖：
在R5=R6，R7=R8的情況下，運放的放大倍數m=R7 / R5。電路中的放大倍數為m=20。經運放放大后得到了Uo送到單片機系統的ADC中去進行AD采樣。那么我們可以計算一下ADC測量得到的AD值和電阻R2之間的關系。
現在假定ADC系統的參考電壓為Uadc，ADC采樣位數為12位，ADC的測量值為A，那么Uo的計算公式如下：
Uo = A / 4096 * Uadc
而Uo也是運放的輸出電壓，根據電橋網絡和運放進行計算可以得到：
Uo = (U1-U2) * m = ( (R2/(R1+R2) - R4/(R3+R4) ) * Uref * m
也就是說：
( (R2/(R1+R2) - R4/(R3+R4) ) * Uref * m = A / 4096 * Uadc ----------------------------①
上式中R1、R3、R4、m、Uref、Uadc都是已知的，那么根據ADC測量得到的值A’就可以輕松計算出來電阻R2的阻值。
上面說的是理論上的計算方式，的確是這樣的，但是往往現實都比較殘酷，由于電阻都有誤差而且運放也不是絕對精密，那么已知的R1、R3、R4、m、Uref、Uadc幾個參數都是和真實值有微小差別的，例如電阻R1的標稱電阻為2K，誤差為1%，萬用表測量得到的阻值為1980歐姆，顯然誤差是有的，直接帶入式子進行計算是不可行的。那怎么辦呢？
解決辦法總是有的。
展開 ADC數字地DGND、模擬地AGND的謎團！
ADC評估板一般包含片上低抖動采樣時鐘振蕩器、輸出寄存器和適當的電源和信號連接器。另外還有額外的支持電路，例如ADC輸入緩沖放大器和外部基準電壓。
評估板布局已針對接地、去耦和信號路徑進行優化，可用作系統內ADC PC板布局的模型。實際評估板布局通常由ADC制造商以電腦CAD文件形式（Gerber文件）提供。許多情況下，器件數據手冊都會提供各層的布局。
應用在網絡攝像機領域中的國產音頻ADC芯片
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國產音頻ADC芯片的應用以及選型
這座鵲橋就是轉換器芯片，也就是ADC芯片。ADC芯片的全稱是Analog-to-Digital Converter, 即模擬數字轉換器，是連接模擬世界與數字世界的橋梁，是一種把模擬信號轉換為數字信號的芯片。
CJC5340是一個完整的數字音頻系統的模數轉換器。它執行采樣、模數轉換和反別名濾波，為串行格式的左右輸入生成24位值，每個通道的采樣率高達200 kHz。CJC5340使用了一個五階、多位的增量-西格瑪調制器，然后是數字濾波和抽取，這就消除了對外部反別名濾波器的需要。CJC5340有一個16銷的TSSOP封裝，可用于商業（-10°至+70°C）和汽車級（-40°至+85°C）。
CJC5357B采用增強的雙位-Σ技術，具有高精度、低功耗的性能。因為它是一個單端輸入設備，所以不需要額外的設備。音頻接口支持兩種格式（MSB認證，I2S），并可在各種系統中使用，如卡拉okOK，環繞立體聲等
CJC1808設備是一種高性能、低成本、單片機、立體聲模數轉換器，具有單端模擬電壓輸入。CJC1808設備使用一個具有64次過采樣的增量-西格瑪調制器，并包括一個數字抽取濾波器和高通濾波器，以去除輸入信號的直流分量。對于各種應用程序，CJC1808設備支持串行音頻接口中的主、從模式和兩種數據格式。CJC1808器件的制造使用了一種CMOS工藝。該設備有一個小的，14針的TSSOP包。
國產音頻ADC芯片的應用：
音箱
耳機
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展開 一款采樣率范圍為4KHz至96KHz的立體聲模數轉換器（ADC）-CJC5357B
立體聲模數轉換器（Stereo ADC）的核心功能是將?兩個獨立的模擬音頻信號?（左聲道和右聲道）同時轉換為?數字信號?，其基本原理遵循通用模數轉換（ADC）的三步流程：?采樣、量化、編碼?，但針對立體聲應用進行了雙通道優化。
工作原理：
采樣（Sampling）：
按固定時間間隔對左右兩個模擬信號分別進行采樣。
采樣頻率需滿足?奈奎斯特采樣定理?：至少為音頻信號較高頻率的?2倍?（如CD音質采樣率44.1 kHz，對應較高22.05 kHz音頻）?。
量化（Quantization）：
將每個采樣點的幅度值映射到有限個離散電平（如16位、20位、24位系統分別對應65536、1048576、16777216個量化級）。
量化位數越高，?動態范圍和信噪比?越高，音頻細節保留越完整?。
編碼（Encoding）：
將量化后的離散電平轉換為?二進制數字碼?（如補碼），通過串行接口（如I2S、左對齊等）輸出?。
工采電子代理的立體聲模數轉換器 - CJC5357B是一種采樣率為4 KHz~96 KHz立體聲ADC，適用于多媒體音頻系統。CJC5357B采用增強的雙位-Σ技術，具有高精度、低功耗的性能。因為它是一個單端輸入設備，所以不需要額外的設備。音頻接口支持兩種格式（MSB認證，I2S），并可在各種系統中使用，如卡拉OK，環繞立體聲等。
計算的延遲時間由數字濾波器產生。該時間從模擬信號輸入到將兩個通道的24位數據設置到ADC輸入寄存器以進行ADC運算。在從屬模式下，需要MCLK（256fs/384fs/512fs）、SCLK和LRCK時鐘。LRCK時鐘輸入必須與MCLK同步，但相位并不關鍵。
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表面處理技術分享（第六講：ADC12與AL6063兩種鋁合金表面處理技術解析）
在工業制造領域，ADC12和AL6063作為鋁合金家族中的兩大重要成員，因其獨特的性能特點而在各自的應用領域占據不可替代的地位。然而，這兩種材料在表面處理技術上卻有著顯著的差異。
一、材料特性與表面處理必要性
ADC12屬于Al-Si-Cu系壓鑄鋁合金，含鋁86-92%、硅9.6-12.0%、銅1.5-3.5%，流動性優異，適合制造氣缸蓋罩、傳感器支架等復雜壓鑄件。AL6063為Al-Mg-Si系變形鋁合金，鋁為余量，硅0.2-0.6%、鎂0.45-0.9%，擠壓性能好，廣泛用于建筑門窗、幕墻框架等型材。
鋁合金天然氧化膜僅0.01-0.1微米，防護性有限，易腐蝕且難以滿足多樣化性能需求。表面處理不僅能提升耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性，還可賦予導電、絕緣等特殊功能。
二、核心表面處理技術對比介紹
三、兩種材料的表面處理技術對比
應用場景參考:
結語：
ADC12和AL6063由于化學成分和組織結構的顯著差異，在表面處理適用性方面表現截然不同。ADC12作為高硅壓鑄鋁合金，表面處理面臨更多挑戰；AL6063作為成分簡單的變形鋁合金，具有優異的表面處理性能。
選擇建議：
對于ADC12，建議優先考慮粉末噴涂、電泳涂裝、化學鍍等技術；對于外觀要求較高的場合，可考慮特殊陽極氧化工藝，但成本較高。對于AL6063，陽極氧化是首選技術，能獲得優異的裝飾和防護效果；其次可選擇電泳涂裝、粉末噴涂等技術。
展開 ADC/DAC設計經典問答，涵蓋了眾多經典問題
ADC的偏置誤差定義為使最低位被置成“1”狀態時ADC的輸人電壓，與理論上使最低位被置成“1”狀態時的輸人電壓之差。
38. 印制電路板的電源地是否應作為數字和模擬的共同地？
是的，他們應該是一樣的。但是重要的是，要慎重給所有電源和信號布線以使地電流與電源和信號分開。
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展開 采用立體聲24位多比特delta sigma ADC和DAC的數字音頻編解碼器-CJC8991
框圖：
音頻芯片 - CJC8991的特性：
DAC信噪比95 dB（A加權），THD-85.2dB在48 kHz，1.8V
ADC信噪比97.7 dB（A加權），THD -87dB在48 kHz，1.8V
可編程ALC /噪聲門
2個芯片上的耳機驅動程序
-THD-84.5dB，信噪比94 dB，帶有16Ω耳機，電壓可在48 KHz，1.8V時使用
數字圖形均衡器
低倍
-7mW立體聲播放器(1.8V電源）
-13mW記錄和回放(1.8V電源）
低電源電壓
-模擬1.8V至3.3V
-數字機芯：1.5V至3.3V
-數字輸入 I/O：1.8V至3.3V
256fs / 384fs或USB主時鐘速率：12MHz，24MHz
工作電壓低至?1.8V?（數字核心可降至1.5V），立體聲播放功耗僅?7mW?，續航能力提升30%
支持模塊化電源管理，可單獨關閉未使用功能（如ADC、DAC或輸出驅動），進一步節能
內置耳機放大器，省去外置元件，簡化電路設計
采用?4x4mm COL封裝?，體積小巧，適合空間受限的便攜設備
展開 實例講解單片機模擬量采集: 從硬件到程序, 從濾波到實際值轉換
/******************************模擬量處理函數******************************/void Analog_Processing(void){//對AD值進行濾波ADC_Charging_Current=Filter(ADC_ConvertedValue[0],ADC_Charging_Current,1,10);ADC_Battery1_Voltage=Filter(ADC_ConvertedValue[1],ADC_Battery1_Voltage,1,10);ADC_Battery2_Voltage=Filter(ADC_ConvertedValue[2],ADC_Battery2_Voltage,1,10);//AD值轉換為實際值Charging_Current = Adc_To_Act(ADC_Charging_Current, 10, 4096, 0, 220);//22.0ABattery1_Voltage = Adc_To_Act(ADC_Battery1_Voltage, 10, 4096, 0, 267);//267VBattery2_Voltage = Adc_To_Act(ADC_Battery2_Voltage, 10, 4096, 0, 267);//267V//兩組電壓相加得到總電壓Battery_Voltage = Battery1_Voltage + Battery2_Voltage;}
以下代碼為濾波函數，濾波函數有很多，采用合適的才是最實用的（該函數濾波后的值是連續變化的，有些濾波函數濾波后的值是跳變的）。
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