AD转换器原理

取样与保持
 由于取样时间极短，取样输出为一串断续的窄脉冲。要把每个取样的窄脉冲信号数字化，是需要一定的时间。
 
 因此在两次取样之间，应将取样的模拟信号暂时储存到下个取样脉冲到来，这个动作称之为保持。
 
 在模拟电路设计上，因此需要增加一个取样-保持电路。为了保证有正确转换，模拟电路要保留着还未转换的数据。
 
 一个取样-保持电路可保证模拟电路中取样时，取样时间的稳定并储存，通常使用电容组件来储存电荷。
 根据数字信号处理的基本原理，Nyquist取样定理，若要能正确且忠实地呈现所撷取的模拟信号，必须取样频率至少高于最大频率的2倍。
 例如，若是输入一个100Hz的正弦波的话，最小的取样频率至少要2倍，即是200Hz。
 虽说理论值是如此，但真正在应用时，最好是接近10倍才会有不错的还原效果(因取样点越多)。若针对多信道的A/D转换器来说，就必须乘上信道数，这样平均下去，每一个通道才不会有失真的情况产生。
 量化与编码
 量化与编码 电路是A/D转换器的核心组成的部分，一般对取样值的量化方式有下列两种：
 只舍去不进位
 首先取一最小量化单位Δ=U/2n，U是输入模拟电压的最大值，n是输出数字数值的位数。
 当输入模拟电压U在0~Δ之间，则归入0Δ，当U在Δ~2Δ之间，则归入1Δ。透过这样的量化方法产生的最大量化误差为Δ/2，而且量化误差总是为正，+1/2LSB。
 
 有舍去有进位
 如果量化单位Δ=2U/(2 ⁿ⁺¹–1)，当输入电压U在0～Δ/2之间，归入0Δ，当U在Δ/2~3/2Δ之间的话，就要归入1Δ。这种量化方法产生的最大量化误差为Δ/2，而且量化误差有正，有负，为±1/2LSB。
 
 量化结果也造成了所谓的量化误差。
 解析度
 指A/D转换器所能分辨的最小模拟输入量。通常用转换成数字量的位数来表示，如8-bit，10-bit，12-bit与16-bit等。
 
 位数越高，分辨率越高。若小于最小变化量的输入模拟电压的任何变化，将不会引起输出数字值的变化。
 采用12-bit 的AD574，若是满刻度为10V的话，分辨率即为10V / 212 = 2.44mV。
 而常用的8-bit 的ADC0804，若是满刻度为5V的话，分辨率即为5V / 28 = 19.53mV。
 选择适用的A/D转换器是相当重要的，并不是分辨率越高越好。
 不需要分辨率高的场合，所撷取到的大多是噪声。
 分辨率太低，会有无法取样到所需的信号。
 转换误差
 通常以相对误差的形式输出，其表示A/D转换器实际输出数字值与理想输出数字值的差别，并用最低有效位LSB的倍数表示。