总算搞懂 ADC各种常见参数的作用了
ADC是被大规模使用着的设备，不仅仅在高精度测量领域使用到，包括我们做项目都经常能看到它的身影。
虽然常用着ADC，但相信很多小伙伴对它的了解应该也不是很深入的，可能更多的是局限于使用它进行一下采样，然后对采样结果进行逻辑处理。
尤其是软件工程师，一般都是只关注软件设计和调试，对于ADC的设计包括采样电路，ADC选型这些接触的应该较少。
很多时候为了更好的开展项目，我们应该对ADC的基本特性和参数有一定的掌握，方便项目开发时做好选型，更好的适应于项目需要。接下来会简单介绍ADC需要注意到的一些基本参数。
一、先说说ADC的工作原理
首先，ADC 是一种用于将模拟的连续信号转换为数字量离散信号的一类设备，也就是我们常说的模数转换器。与之相反的还有数模转换器DAC。
模拟信号转化为数字信号，一般要经过4个步骤：采样、保持、量化和编码。
采样、保持在采样-保持电路中完成，量化、编码两个步骤则在ADC内部中完成。最后经过转换的模拟量就是对应的离散量。如下图示意：
二、ADC 常见的参数
1、分辨率
ADC的分辨率表示能最小识别的电压变化。
分辨率越高能识别的最小电压变化就越小，相应的精确度也就越高。
也可以理解为每个模拟信号量可转换为二进制数的范围。
分辨率的计算方式为 Vref/2n-1（2的n次方减1），n为ADC位数，Vref为参考电压。
举个例子说明一下：
假设ADC的参考电压 Vref = 3.3V，位数为12位，那么分辨率为：
3.3/(4096 - 1) = 0.80586 mV再假设ADC的参考电压 Vref = 3.3V，位数为10位，那么分辨率为：
3.3/(1024 - 1) = 3.226 mV上面的两个例子说明，12位ADC的最小辨识电压为0.80586mV，10位ADC的最小辨识电压为3.226mV。两者差距一目了然。
但是一定注意：ADC的精度并不仅仅取决于分辨率。
2、采样速率
采样速率是两次采样（两次转换）的间隔时间的倒数。
为了保证转换的正确完成，采样速率必须小于等于转换速率，即采样时间大于等于转换时间。
采样速率决定了采样信号的失真程度，为了确保采样时信号不失真，根据奈奎斯特采样定理，ADC采样频率必须位被测信号频率的两倍。
比如说，采样的信号变化频率为100KHz，那么采样的速率就要达到200kHz，只有这样才能确保采样的信号不失真。
3、转换时间
转换时间是衡量一个ADC是不是高速的主要指标。
目前我们可知的ADC中：
积分型 AD 的转换时间是毫秒级，属低速 AD；
逐次比较型 AD 是微秒级，属中速 AD；
全并行/ 串并行型 AD 可达到纳秒级，属高速 AD。
我们知道，ADC 将一个模拟信号值转换成一个数字量不能瞬间完成，这个过程需要一定的时间。如下图ADC转换的示意图：
上图表示了ADC 转化时间的基本示意，在t0时刻进行模拟电压值的转换，直到t1时刻才完成转换。这个 t1 - t0 就是ADC完成转换所需要的时间。
4、ADC 的最大量程
ADC 是一种测量元件，它所能测量的最大量程一定是需要被关注的。
所谓的最大量程指的是允许输入的模拟信号的最大值，也可以说采样信号的范围，一般就是ADC的参考电压输入的最大值。
这么说是不是挺难理解的？那换一种方式：
比如我要采样的信号最高能达到3.0V，那么我选取的ADC的参考电压的最大输入值就必须 大于或者等于3.0V，不能选取比3.0V低的。否则会转换不了。
总而言之，就是ADC所能测量的范围必须要大于或者等于被测信号的最大幅值。
5、ADC 的输入阻抗
ADC的阻抗匹配问题在很多的ADC中都是需要着重考虑的，会影响数据转换的精度。
当在电路的特定位置接入ADC 时，其相当于并联一个阻抗为 ADC 输入阻抗的元件，故会对电路的分压有一定的影响。
当信号源内阻与ADC输入阻抗相近时，会对ADC精度产生较大的影响。
常见的解决方案是保证源端相比于ADC输入阻抗低阻（比如用运放解决），或者采用输入缓冲器(一般Σ-Δ型ADC内会内置)来提高输入阻抗。
综合上述的几个基本参数，我们在做项目需要用到ADC时，选型时一般要考虑：
（1）选取合适的分辨率。根据需要采样电压的最小值进行选择。综合要考虑ADC的参考电压和位数，常见位数有8 位，10 位，12 位，16 位等。
（2）输入信号的最高频率是多少？要保证 ADC 的转换速率高于被采样信号频率的2倍为佳。
（3）采样信号是否存在过零，是单极性（Unipolar）还是双极性（Bipolar）？
（4）ADC 基准电压有内、外基准和单、双基准之分，到底是选哪一种？
（5）功耗考虑。选取的ADC功耗如何，是否满足项目要求的功耗指标？
其他的等等.......
