
STM32 ADC内部原理 01 前言 # x% R- G$ _' K- u3 H; ]用了这么久ADC,从没细看过ADC的内部原理和如何获得最佳精度,今天看到一篇ST的官方文档讲的不错,这里整理分享给大家。 02 SAR ADC内部结构 : z8 m* M6 D& b/ m3 l5 Q STM32微控制器中内置的ADC使用SAR(逐次逼近)原则,分多步执行转换。转换步骤数等 于ADC转换器中的位数。每个步骤均由ADC时钟驱动。每个ADC时钟从结果到输出产生一 位。ADC的内部设计基于切换电容技术。+ f: H, J: S v2 ]& s" Y- c 3 ? S. O7 m" [( I+ r0 c% { ) Y; B l& W- S, Q/ i 下面的图介绍了ADC的工作原理。下面的示例仅显示了逼近的前面几步,但 是该过程会持续到LSB为止, Y4 B* h6 F4 Y. e$ p0 i , ~. i5 e# A0 |9 O H% a* u1 \ >>SAR切换电容ADC的基本原理(10位ADC示例)" V Y: X4 }$ A: | p 带数字输出的ADC基本原理图6 y" f6 v+ S7 O: F0 J# m ![]() >>采样状态# G+ s: e1 ]* x8 g* S$ T; ]: q 采样状态:电容充电至电压VIN。Sa切换至VIN,采样期间Sb开关闭合 ![]() >>保持状态3 u, F7 B- n+ Y! l# H) w 保持状态:输入断开,电容保持输入电压。Sb开关打开,然后S1-S11切换至接地且Sa切换至VREF。' w2 t. x6 g5 {* m) L$ B0 _ ![]() >>逐次逼近 1、第一个逼近步骤。S1切换至VREF。VIN与VREF/2比较* Z" f2 ^8 y; C1 y' @7 l2 p ![]() 2、如果MSB = 0,则与¼VREF进行比较,S1切换回接地。S2切换至VREF。 ![]() 3、如果MSB = 1,则与¾VREF进行比较,S1保持接地。S2切换至VREF。 ![]() 重复如上步骤,直到LSB为止。可以简单理解为二分法逐次进行输入电压与参考电压的比较。首次于VREF/2比较,下次比较根据上次比较结果决定,如果MSB=1则与¾VREF比较。如果MSB=0则与¼VREF比较。后面决定与1/8VREF 3/8VREF、 5/8VREF、 7/8VREF之一做比较。循环直到输出LSB为止。" ?" V0 z j: _8 c3 d * f: u- w8 f4 V3 t |