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当外部模拟量信号经运放衰减后分压偏置到处理芯片输入引脚,芯片开始将模拟量采样转换为数字量,请问采样的过程是什么?此时芯片AD转换口是怎么接收外部输入信号的?如果输入的信号是一个正弦波,怎么能够确定在正弦波的峰谷点处采集到准确的数据?如果外界是一个PWM波呢,幅值始终保持一致,占空比有区别,怎么能够确定采样周期和采样的准确点? |
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模数转换(ADC)的采样过程是将模拟量信号转换为数字量信号的过程。对于AD口的采样过程,一般包括以下几个步骤:
1. 输入电压采样:外部模拟量信号经过运放衰减并分压偏置到处理芯片的输入引脚。此时,芯片通过输入电阻将模拟信号转换为对应的电压。 2. 样本保持:芯片内部会使用采样保持电路(Sample and Hold)将输入电压在一段时间内保持不变。这一步的目的是为了在接下来的步骤中稳定采样电压。 3. 量化:处理芯片内部的ADC模块将保持的模拟电压转换为对应的数字量信号。ADC模块一般使用逐次逼近法、积分法等方法完成模拟信号到数字信号的转换。 4. 数字化输出:ADC模块将量化后的数字信号发送给芯片的AD转换口,作为处理器或其他外设的输入。 对于输入信号是正弦波的情况,由于正弦波是连续的,采样点的选择比较重要。为了获得准确的数据,通常选择在正弦波的峰值或者谷值点进行采样。这样可以最大限度地减小量化误差。 当外界输入信号是PWM波时,虽然幅值始终保持一致,但占空比有区别。为了确定采样周期和采样的准确点,一种方法是根据PWM的占空比选择合适的采样周期,然后在每个采样周期的固定时间点进行采样。另一种方法是通过外部中断或定时器来触发采样,保证在每个PWM周期的同一个相位进行采样。 总之,在ADC的采样过程中,采样点的选择是非常重要的,可以根据信号的特点和应用需求来确定采样点,以获得准确的数据。
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