AD芯片，全称模数转换芯片。它的主要功能是将模拟信号转换为数字信号。AD芯片由多个电路组成，包括采样保持电路、模数转换电路、时钟电路、电源电路等。
首先，采样保持电路从模拟信号中提取样本，并将其保持在一个电容中，以使模数转换器有时间将其转换为数字信号。接着，模数转换电路将电容中的电量转化为数字信号。时钟电路则提供数字电路所需的时序信号。电源电路则为芯片提供电源。
采样保持电路是AD芯片中非常重要的一个部分。采样保持电路的作用是将模拟信号转换为数字信号之前，从该信号中提取样本并保持它们，以便模数转换电路可以将其转换为数字信号。采样保持电路包括反馈电容、开关、运放等实现子电路。
开关控制着信号何时进入电容器，当开关关闭后，电容器将保持信号的值直到下一个时钟周期。因此，开关应该快速而可靠，并且在开关切换过程中不应该产生噪声和杂散信号。在大多数情况下，开关由FET实现。
在AD芯片中，模数转换器是最核心的电路部分，它将模拟信号转换成数字信号。模数转换器按照采样率的不同，主要分为逐次逼近型、单积分型和双积分型三种。其中逐次逼近型的模数转换器应用最为广泛。
逐次逼近型模数转换器由比较器、计数器和数字-模拟转换器组成。比较器实现了数字信号与模拟信号之间的比较。计数器按照固定时钟信号进行计数，并同时进行递推运算。数字-模拟转换器根据计数器的输出将数字信号转换为模拟信号。
时钟电路为AD芯片提供了稳定的时序信号，它直接影响着AD芯片的采样率和精度。时钟电路应当具备以下特点：高稳定性、低噪声、低抖动。此外，时钟电路还应当考虑功耗消耗，采取合适的设计措施尽可能降低功耗。
常用的时钟电路设计包括：晶振时钟、串频式时钟、压控晶振时钟等。晶振时钟精度高，稳定性好，因此应用广泛。串频式时钟使用数字逻辑控制，可以降低功耗。而压控晶振时钟则可以使用反馈电路自动调整频率和相位，具有较高的抗噪声性和稳定性。
关注微信