精確測(cè)量ADC驅(qū)動(dòng)電路建立時(shí)間

　　圖 3 對(duì) A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的 N 個(gè)采樣求平均值，提高精確度

　　步驟 4

　　第一個(gè) ADC 采樣點(diǎn)是在瞬時(shí) B 點(diǎn)，并記錄下該點(diǎn) n 個(gè)讀數(shù)值(ADC 的數(shù)字輸出)。求出這些數(shù)值的平均值，使其更為精確(稍后進(jìn)行討論)。借助圖形發(fā)生器和可調(diào)時(shí)延發(fā)生器(見(jiàn)圖 1)，向左移 1 個(gè)毫微秒單位，得出下一個(gè)采樣點(diǎn)(見(jiàn)圖 3)，再記錄下該點(diǎn)的 n 個(gè)數(shù)值。按照此法，采樣點(diǎn)每次以 1 個(gè)毫微秒單位從瞬時(shí) B 點(diǎn)逐步移向瞬時(shí) A 點(diǎn)，并以陣列的方式存儲(chǔ)每個(gè)采樣點(diǎn)平均值。該陣列是按照逆時(shí)間順序繪制出來(lái)的，從而得出運(yùn)算放大器輸出建立時(shí)間的實(shí)圖(如圖 3 所示)。

　　求平均值，以獲得更高精度

　　N 位 ADC 的輸入應(yīng)該最少設(shè)定為 n+2 位，但測(cè)量出的輸出在 ADC 上顯示為 n 位數(shù)字代碼。通過(guò)重復(fù)采樣同一個(gè)輸入和采用多個(gè) (n) ADC 讀數(shù)值，可以提高精度。最后求出 n 個(gè)輸出數(shù)字代碼的平均值。這表明精度每增加一位，讀數(shù)值數(shù)量則為 4 個(gè)，因此精度增加了 w 位，則需要 4w 個(gè)讀數(shù)值。

　　每增加一位，信噪比 (SNR) 就會(huì)增加 6. 02 dB。因此，16 位 ADC 就應(yīng)該至少設(shè)定為 18 位精度。

　　SNR=6.02×N+1.76

　　其中，N 為 ADC 精度。對(duì)于 18 位精度 ADC 而言， SNR 的值為 110.08 dB，因此所需的更多精度位數(shù) (w) 為：

　　測(cè)量結(jié)果

　　將 RC 濾波器置于運(yùn)算放大器輸出端，用來(lái)過(guò)濾外部噪聲。一款 ADC 采樣電路通常是由更多的 RC 構(gòu)成(R’，C’)，如圖 4 所示。圖 5 顯示了當(dāng)一個(gè)外部電容器用于 RC 濾波，并輸入三種不同電容值時(shí)，ADC 采樣電路的建立行為。

　　 圖 4 典型的噪聲濾波器

　　 圖 5 具有一個(gè)外部電容的輸入建立時(shí)間