adc理论到底是什么 ADC理论的真正含义是什么？

1、ADC的定义

ADC（Analog-to-Digital Converter）即模数转换器，是将模拟信号转换为数字信号的一种电子设备。在采集器、控制器等电子系统中广泛应用。

在各类电子系统中，模拟信号是不可避免的，例如温度、压力等诸多物理量都是模拟信号。而数字信号则能更方便地进行处理与传输。ADC的作用就是将模拟信号经过采样、量化、编码等步骤转换为数字信号。

2、采样与保持

采样是ADC中最基础的环节，采样速率决定着ADC能够处理的最高频率。采样要求在一定时间内对模拟信号进行测量，一般采用采样保持电路。采样保持电路通过样本/保持放大器对模拟信号进行取样，并在采样结束后维持采样保持状态，在ADC进行处理时提供已采样的信号。

采样速率需要根据待处理信号频率进行设置，一般情况下采样速率需要采用奈奎斯特采样定理，即采样速率是信号最高频率的2倍，以确保采样到完整的信号。当信号频率过高时，需要选择更高的采样速率；当信号频率过低时，可以降低采样速率，以降低ADC的功耗。

3、量化

ADC中的量化是将模拟信号的连续幅度变成有限个数值的过程，其目的是将模拟信号离散化。在ADC内部使用一个比较器对采集到的信号进行比较，并产生比较结果。比较结果将作为数值递增单元的触发条件，每个比较结果对应一个数字信号，该数字信号即对应输入信号的量化值。

常见的ADC quantization方法有以下两种：

• 线性量化：在量化值方面，每个幅度区间的范围相同，适用于信噪比较高、动态范围较小的情况。
• 非线性量化：对于大幅度的信号，采用更宽的幅度区间，从而提高其分辨率。在小幅度的信号范围内，可以使用更小的幅度区间增强分辨率。适用于信噪比较低、动态范围较大的情况。

4、编码

编码是将量化后的数字信号表示为二进制数的过程。通常情况下，编码器的位数决定ADC的分辨率。ADC的分辨率指的是量化器的输出级数，即ADC输出二进制位的数量。

常用的编码方法有二进制补码、反码、直码等。其中二进制补码编码方法最为常用，其由于采用补码的方法表示负数，使电路实现更加简单。比如12位ADC的分辨率可以达到2的12次方=4096。