在了解AD转换器输出的内容前,我们需要先了解AD转换器的作用。AD转换器(Analog-to-Digital Converter)是一种能够将模拟信号转换为数字信号的设备。其输出的数字信号可以被数字系统(例如计算机)所识别和处理,为实现数字电路与模拟电路的连接提供了基础。
AD转换器的输出类型有两种,一种是并行输出,另一种是串行输出。并行输出指的是AD转换器在一次转换时,会同时输出多个二进制位。例如,12位的AD转换器会同时输出12个二进制位。而串行输出则是将每个二进制位按照顺序一个一个地输出。串行输出的AD转换器输出频率比并行输出低,但是能够使用更少的引脚。
输出的二进制码是通过AD转换器内部的比较器和寄存器获得。简单地说,比较器会将模拟信号与量化电平进行比较,然后将结果存储到寄存器中并输出。
AD转换器的输出精度是指数字输出与模拟输入之间的误差程度。输出精度越高,输出值与实际输入值的误差就越小。常见的输出精度有8、10、12和16位等。
输出精度的确定与AD转换器的工作原理密切相关。模拟信号会被分成若干等份,然后被映射到不同精度的电平,电平数越多则输出精度越高。例如,10位AD转换器的最大电平数是1024(2^10),而12位AD转换器的最大电平数是4096(2^12),因此12位AD转换器的输出精度更高。
AD转换器的输出范围指的是转换器可以测量的信号大小范围。一般情况下,AD转换器的输入电压范围是由参考电压所决定的。参考电压是AD转换器内部的基准电压,它是固定的,通常为5V或3.3V。输入电压通常限制在参考电压范围内。例如,如果参考电压为5V,则输入电压范围应该在0V到5V之间。
在实际应用中,如果需要测量的信号超出了参考电压范围,则需要使用外部参考电压或内部放大器。